KR20240019405A - 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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샤오중 쉬
샹 리
산 류
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Abstract

비디오 디코더에서의 비디오 디코딩을 위한 방법이 설명된다. 복수의 코딩 블록을 포함하는 머지 공유 영역이 수신될 수 있다. 머지 공유 영역에 대해 공유 머지 후보 리스트가 구성된다. 머지 공유 영역은 공유 머지 후보 리스트에 기초하여 디코딩된다. 머지 공유 영역 내의 적어도 하나의 인터 코딩된 코딩 블록은 적어도 하나의 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 이력 기반 모션 벡터 예측(HMVP) 테이블을 업데이트하지 않고 처리된다.

Description

비디오 코딩을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR VIDEO CODING}
참조에 의한 포함
본 출원은 2019년 1월 17일자로 출원된 미국 가출원 제62/793,872호, "Method of HMVP Buffer Update When Shared Merge List Is Used"에 대한 우선권의 이익을 주장하는, 2020년 1월 16일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/744,938호, "Method and Apparatus for Video Coding"에 대한 우선권의 이익을 주장한다. 앞의 출원들의 전체 개시들은 이로써 그 전체가 참조로서 포함된다.
기술 분야
본 개시는 일반적으로 비디오 코딩에 관련된 실시예들을 설명한다.
본원에 제공되는 배경 설명은 개시의 상황을 일반적으로 표시할 목적이다. 본 배경기술 부분에 설명되어 있는 현재 등록된 발명자들의 연구 및 출원 시점에 종래 기술로서 달리 간주되지 않을 수 있는 설명의 양태는 명시적으로도 암시적으로도 본 개시에 대한 종래 기술로 인정되지 않는다.
비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상(motion compensation)을 갖는 인터-픽처 예측(inter-picture prediction)을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처들을 포함할 수 있고, 각각의 픽처는, 예를 들어, 1920x1080 루미넌스 샘플들 및 연관된 크로미넌스 샘플들의 공간 차원(spatial dimension)을 갖는다. 이 일련의 픽처들은, 예를 들어, 초당 60개 픽처 또는 60Hz의, 고정된 또는 가변 픽처 레이트(비공식적으로 프레임 레이트로도 알려져 있음)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 상당한 비트레이트 요건들을 갖는다. 예를 들어, 샘플당 8 비트에서의 1080p60 4:2:0 비디오(60Hz 프레임 레이트에서의 1920x1080 루미넌스 샘플 해상도)는 1.5Gbit/s 대역폭에 가까울 것을 요구한다. 그러한 비디오의 시간은 600 기가바이트보다 많은 저장 공간을 필요로 한다.
비디오 코딩 및 디코딩의 하나의 목적은, 압축을 통한, 입력 비디오 신호에서의 중복성(redundancy)의 감소일 수 있다. 압축은 전술한 대역폭 또는 저장 공간 요건들을, 일부 경우들에서, 2 자릿수 이상 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 및 손실 압축 둘 다뿐만 아니라 이들의 조합이 사용될 수 있다. 무손실 압축은 압축된 원래 신호로부터 원래 신호의 정확한 카피(copy)가 재구성될 수 있는 기법들을 지칭한다. 손실 압축을 사용할 때, 재구성된 신호는 원래 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원래 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 재구성된 신호를 의도된 응용에 유용하게 만들 정도로 충분히 작다. 비디오의 경우, 손실 압축이 널리 이용된다. 용인된 왜곡의 양은 애플리케이션에 의존하고; 예를 들어, 특정 소비자 스트리밍 애플리케이션들의 사용자들은 텔레비전 배포 애플리케이션들의 사용자들보다 더 높은 왜곡을 용인할 수 있다. 달성가능한 압축비는 더 높은 허용가능한/용인가능한 왜곡이 더 높은 압축비를 산출할 수 있다는 것을 반영할 수 있다.
모션 보상은 손실 압축 기법일 수 있고, 이전에 재구성된 픽처 또는 그것의 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터의 블록이, 모션 벡터(motion vector)(이후 MV)에 의해 표시된 방향으로 공간적으로 시프트된 후에, 새롭게 재구성된 픽처 또는 픽처 부분의 예측에 사용되는 기법들과 관련될 수 있다. 일부 경우들에서, 참조 픽처는 현재 재구성 중인 픽처와 동일할 수 있다. MV들은 2차원 X 및 Y, 또는 3차원을 가질 수 있고, 제3의 차원은 사용 중인 참조 픽처의 표시이다(후자는, 간접적으로, 시간 차원일 수 있다).
일부 비디오 압축 기법들에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용가능한 MV는 다른 MV들로부터, 예를 들어, 재구성 중인 영역에 공간적으로 인접한 샘플 데이터의 다른 영역과 관련되고, 디코딩 순서로 해당 MV에 선행하는 것들로부터 예측될 수 있다. 그렇게 함으로써 MV를 코딩하기 위해 요구되는 데이터의 양을 실질적으로 감소시킬 수 있고, 그에 의해 중복성을 제거하고 압축을 증가시킨다. MV 예측은, 예를 들어, 카메라로부터 도출된 입력 비디오 신호(자연 비디오(natural video)로 알려짐)를 코딩할 때, 단일 MV가 적용가능한 영역보다 큰 영역들이 유사한 방향으로 움직이는 통계적 가능성이 있기 때문에, 효과적으로 작용할 수 있고, 따라서, 일부 경우들에서 이웃 영역의 MV들로부터 도출된 유사한 모션 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 그 결과, 주어진 영역에 대해 발견되는 MV가 주위의 MV들로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하게 되고, 그것은 결국, MV를 직접 코딩하는 경우에 사용되는 것보다 더 적은 수의 비트들로, 엔트로피 코딩 후에, 표현될 수 있다. 일부 경우들에서, MV 예측은 원래 신호(즉: 샘플 스트림)로부터 도출된 신호(즉: MV들)의 무손실 압축의 예일 수 있다. 다른 경우들에서, MV 예측 자체는, 예를 들어, 수 개의 주위의 MV들로부터 예측자를 계산할 때의 라운딩(rounding) 오류들 때문에, 손실성일 수 있다.
다양한 MV 예측 메커니즘들이 H.265/HEVC(ITU-T Rec. H.265, "High Efficiency Video Coding", December 2016)에서 설명된다. H.265가 제안하는 많은 MV 예측 메커니즘들 중에서, 여기서는 이후 "공간 머지"이라고 지칭되는 기법이 본 명세서에서 설명된다.
도 1을 참조하면, 현재 블록(101)은 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측가능한 것으로 모션 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플들을 포함한다. 해당 MV를 직접 코딩하는 대신에, MV는 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타데이터로부터, 예를 들어, 가장 최근의(디코딩 순서로) 참조 픽처로부터, A0, A1, 및 B0, B1, B2(각각, (102) 내지 (106))로 나타내어진 5개의 주위 샘플 중 어느 하나와 연관된 MV를 사용하여 도출될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하고 있는 동일한 참조 픽처로부터의 예측자들을 사용할 수 있다.
본 개시의 양태들은 비디오 디코더에서의 비디오 디코딩을 위한 방법을 제공한다. 복수의 코딩 블록을 포함하는 머지 공유 영역이 수신될 수 있다. 머지 공유 영역에 대해 공유 머지 후보 리스트가 구성된다. 머지 공유 영역은 공유 머지 후보 리스트에 기초하여 디코딩된다. 머지 공유 영역 내의 적어도 하나의 인터 코딩된 코딩 블록은 적어도 하나의 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 이력 기반 모션 벡터 예측(HMVP) 테이블을 업데이트하지 않고 처리된다.
일 예에서, 머지 공유 영역 내의 모든 인터 코딩된 블록들은 인터 코딩된 블록들 중 임의의 것의 모션 정보로 HMVP 테이블을 업데이트하지 않고 처리된다. 일 예에서, 머지 모드 또는 스킵 모드로 인터 코딩되는 머지 공유 영역 내의 코딩 블록(들)은 코딩 블록(들)의 모션 정보로 HMVP 테이블을 업데이트하지 않고 처리된다. 일 예에서, (i) 공유 머지 후보 리스트 상의 머지 후보를 코딩 블록(들)의 모션 정보로서 사용하여, 또는 (ii) 공유 머지 후보 리스트 상의 머지 후보에 기초하여 결정되는 모션 정보를 사용하여 인터 코딩되는 머지 공유 영역 내의 코딩 블록(들)은 코딩 블록(들)의 모션 정보로 HMVP 테이블을 업데이트하지 않고 처리된다. 실시예에서, 공유 머지 후보 리스트에 기초하여 코딩되는 머지 공유 영역 내의 코딩 블록(들)은 코딩 블록(들)의 모션 정보로 HMVP 테이블을 업데이트하지 않고 처리된다.
일 예에서, 공유 머지 후보 리스트 상의 머지 후보를 코딩 블록(들)의 모션 정보로서 사용하여 인터 코딩되는 머지 공유 영역 내의 코딩 블록(들)은 코딩 블록(들)의 모션 정보로 HMVP 테이블을 업데이트하지 않고 처리된다.
일 예에서, 디코딩 순서에 따른 머지 공유 영역 내의 최초(first) 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보는 HMVP 테이블을 업데이트하기 위해 사용되고, 머지 공유 영역 내의 다른 인터 코딩된 코딩 블록(들)은 다른 인터 코딩된 코딩 블록(들)의 모션 정보로 HMVP 테이블을 업데이트하지 않고 처리된다. 일 예에서, 디코딩 순서에 따른 머지 공유 영역 내의 최종(last) 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보는 HMVP 버퍼를 업데이트하기 위해 사용되고, 머지 공유 영역 내의 다른 인터 코딩된 코딩 블록(들)은 다른 인터 코딩된 코딩 블록(들)의 모션 정보로 HMVP 버퍼를 업데이트하지 않고 처리된다.
본 개시의 양태들은 비디오 디코딩 장치를 제공한다. 장치는 복수의 코딩 블록을 포함하는 머지 공유 영역을 수신하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다. 회로는 머지 공유 영역에 대한 공유 머지 후보 리스트를 구성하고, 공유 머지 후보 리스트에 기초하여 머지 공유 영역을 디코딩하도록 추가로 구성될 수 있다. 머지 공유 영역 내의 적어도 하나의 인터 코딩된 코딩 블록은 적어도 하나의 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 HMVP 테이블을 업데이트하지 않고 처리된다.
본 개시의 양태들은 또한, 비디오 디코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 비디오 디코딩을 위한 방법을 수행하게 하는 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.
개시된 주제의 추가의 특징들, 본질 및 다양한 이점들이 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 명백할 것이다.
도 1은 일 예에서에서의 현재 블록 및 그 주위의 공간 머지 후보들(spatial merge candidates)의 개략도이다.
도 2는 실시예에 따른 통신 시스템(200)의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 3은 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 4는 실시예에 따른 디코더의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 5는 실시예에 따른 인코더의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 인코더의 블록도를 도시한다.
도 7은 다른 실시예에 따른 디코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 실시예에 따른 머지 모드의 머지 후보 위치들의 개략도이다.
도 9는 실시예에 따른 현재 블록에 대한 공간(spatial) 이웃 블록들 및 시간(temporal) 이웃 블록들의 개략도이다.
도 10a는 일 실시예에 따른 공간 이웃 블록들의 모션 정보에 기초한 서브-블록 기반 시간 모션 벡터 예측 방법을 사용하여 현재 블록에 대한 모션 정보를 예측하는 것을 결정하는 데 사용될 수 있는 공간 이웃 블록들의 개략도이다.
도 10b는 일 실시예에 따른 서브-블록 기반 시간 모션 벡터 예측 방법에 대한 선택된 공간 이웃 블록의 개략도이다.
도 11a는 일 실시예에 따른 이력 기반 모션 벡터 예측 방법을 사용하여 모션 정보 후보들의 리스트를 구성하고 업데이트하는 프로세스를 약술하는 흐름도이다.
도 11b는 일 실시예에 따른 이력 기반 모션 벡터 예측 방법을 사용하여 모션 정보 후보들의 리스트를 업데이트하는 것의 개략도이다.
도 12는 실시예에 따른 MMVD(merge with motion vector difference) 모드에서의 머지 후보의 모션 벡터들에 기초하여 2개의 참조 픽처 리스트와 연관된 2개의 참조 픽처에서 시작 포인트들을 결정하는 것의 개략도이다.
도 13은 실시예에 따른 MMVD 모드에서 평가될 2개의 시작 포인트를 주위의 미리 결정된 포인트들의 개략도이다.
도 14a-14b는 실시예에 따른 머지 공유 영역들의 예들을 도시한다.
도 15는 일부 실시예들에 따른 머지 공유 영역 내의 서브-블록들을 인코딩 또는 디코딩하기 위해 사용될 수 있는 인터 예측 모드들의 표를 도시한다.
도 16은 실시예에 따른 머지 공유 영역을 디코딩하는 비디오 디코딩 프로세스를 약술하는 흐름도이다.
도 17은 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도이다.
I. 비디오 코딩 인코더 및 디코더
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 통신 시스템(200)의 단순화된 블록도를 도시한다. 통신 시스템(200)은, 예를 들어, 네트워크(250)를 통해, 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(200)은 네트워크(250)를 통해 상호접속되는 제1 쌍의 단말 디바이스(210 및 220)를 포함한다. 도 2의 예에서, 제1 쌍의 단말 디바이스(210 및 220)는 데이터의 단방향 송신을 수행한다. 예를 들어, 단말 디바이스(210)는 네트워크(250)를 통해 다른 단말 디바이스(220)로의 송신을 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 디바이스(210)에 의해 캡처되는 비디오 픽처들의 스트림)를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형식으로 송신될 수 있다. 단말 디바이스(220)는 네트워크(250)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처들을 복구하고 복구된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 송신은 미디어 서빙 애플리케이션들(media serving applications) 등에서 일반적일 수 있다.
다른 예에서, 통신 시스템(200)은, 예를 들어, 영상 회의 동안 발생할 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 송신을 수행하는 제2 쌍의 단말 디바이스(230 및 240)를 포함한다. 데이터의 양방향 송신을 위해, 일 예에서, 단말 디바이스들(230 및 240) 중의 각각의 단말 디바이스는 네트워크(250)를 통해 단말 디바이스들(230 및 240) 중의 다른 단말 디바이스로의 송신을 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 디바이스에 의해 캡처되는 비디오 픽처들의 스트림)를 코딩할 수 있다. 단말 디바이스들(230 및 240) 중의 각각의 단말 디바이스는 또한 단말 디바이스들(230 및 240) 중의 다른 단말 디바이스에 의해 송신된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처들을 복구할 수 있고, 복구된 비디오 데이터에 따라 액세스가능한 디스플레이 디바이스에서 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다.
도 2의 예에서, 단말 디바이스들(210, 220, 230 및 240)은 서버들, 개인용 컴퓨터들 및 스마트폰들로서 예시될 수 있지만, 본 개시의 원리들은 그렇게 제한되지 않는다. 본 개시의 실시예들은 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 미디어 플레이어들 및/또는 전용 영상 회의 장비를 사용한 애플리케이션을 찾는다. 네트워크(250)는 예를 들어, 유선(wireline)(wired) 및/또는 무선 통신 네트워크들을 포함하여, 단말 디바이스들(210, 220, 230 및 240) 사이에 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수의 네트워크들을 나타낸다. 통신 네트워크(250)는 회선 교환 및/또는 패킷 교환 채널들에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크들은 원거리통신(telecommunications) 네트워크들, 로컬 영역 네트워크들, 광역 네트워크들 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(250)의 아키텍처 및 토폴로지는 아래에서 본 명세서에서 설명되지 않는 한 본 개시의 동작에 중요하지 않을 수 있다.
도 3은, 개시된 주제를 위한 응용에 대한 예로서, 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는, 예를 들어, 영상 회의, 디지털 TV, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 미디어 상의 압축된 비디오의 저장 등을 포함하여, 다른 비디오 인에이블 애플리케이션들에 동등하게 적용가능할 수 있다.
스트리밍 시스템은, 예를 들어 압축되지 않은 비디오 픽처들의 스트림(302)을 생성하는 비디오 소스(301), 예를 들어 디지털 카메라를 포함할 수 있는 캡처 서브시스템(313)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 비디오 픽처들의 스트림(302)은 디지털 카메라에 의해 촬영되는 샘플들을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(304)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교할 때 많은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 굵은 라인으로 묘사된 비디오 픽처들의 스트림(302)은 비디오 소스(301)에 결합된 비디오 인코더(303)를 포함하는 전자 디바이스(320)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(303)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 양태들을 가능하게 하거나 구현하기 위해 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 비디오 픽처들의 스트림(302)과 비교할 때 적은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 얇은 라인으로서 묘사된 인코딩된 비디오 데이터(304)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(304))는 미래의 사용을 위해 스트리밍 서버(305) 상에 저장될 수 있다. 도 3에서의 클라이언트 서브시스템들(306 및 308)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템은 스트리밍 서버(305)에 액세스하여 인코딩된 비디오 데이터(304)의 카피들(307 및 309)을 검색할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(306)은, 예를 들어, 전자 디바이스(330) 내에 비디오 디코더(310)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(310)는 인코딩된 비디오 데이터의 착신 카피(307)를 디코딩하고 디스플레이(312)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 디바이스(묘사되지 않음) 상에 렌더링될 수 있는 비디오 픽처들의 발신 스트림(311)을 생성한다. 일부 스트리밍 시스템들에서, 인코딩된 비디오 데이터(304, 307, 및 309)(예를 들어, 비디오 비트스트림들)는 특정 비디오 코딩/압축 표준들에 따라 인코딩될 수 있다. 해당 표준들의 예들은 ITU-T 권고안(Recommendation) H.265를 포함한다. 일 예에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준은 VVC(Versatile Video Coding)로서 널리 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC의 컨텍스트에서 사용될 수 있다.
전자 디바이스들(320 및 330)은 다른 컴포넌트들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, 전자 디바이스(320)는 비디오 디코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있고 전자 디바이스(330)는 비디오 인코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 비디오 디코더(410)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(410)는 전자 디바이스(430)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(430)는 수신기(431)(예를 들어, 수신 회로)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 도 3의 예에서의 비디오 디코더(310) 대신에 사용될 수 있다.
수신기(431)는 비디오 디코더(410)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있고; 동일한 또는 다른 실시예에서, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있고, 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스들과 독립적이다. 코딩된 비디오 시퀀스는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 채널(401)로부터 수신될 수 있다. 수신기(431)는 인코딩된 비디오 데이터를 다른 데이터, 예를 들어, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림들과 함께 수신할 수 있고, 이들은 그것들 각자의 사용 엔티티들(도시되지 않음)에 포워딩될 수 있다. 수신기(431)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분리할 수 있다. 네트워크 지터를 방지하기 위해, 수신기(431)와 엔트로피 디코더/파서(420)(이후 "파서(420)") 사이에 버퍼 메모리(415)가 결합될 수 있다. 특정 애플리케이션들에서, 버퍼 메모리(415)는 비디오 디코더(410)의 일부이다. 다른 것들에서, 그것은 비디오 디코더(410)(묘사되지 않음) 외부에 있을 수 있다. 또 다른 것들에서, 예를 들어, 네트워크 지터를 방지하기 위해, 비디오 디코더(410) 외부의 버퍼 메모리(묘사되지 않음), 그리고 추가로, 예를 들어, 재생 타이밍을 핸들링하기 위해, 비디오 디코더(410) 내부의 다른 버퍼 메모리(415)가 존재할 수 있다. 수신기(431)가 충분한 대역폭 및 제어가능성의 저장/포워드 디바이스로부터, 또는 등시 동기식 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(415)는 필요하지 않을 수 있거나, 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선 노력(best effort) 패킷 네트워크들 상에서의 사용을 위해, 버퍼 메모리(415)가 요구될 수 있고, 비교적 클 수 있고, 유리하게는 적응적 크기일 수 있고, 비디오 디코더(410) 외부의 운영 체제 또는 유사한 요소들(묘사되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
비디오 디코더(410)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심벌들(421)을 재구성하기 위해 파서(420)를 포함할 수 있다. 해당 심볼들의 카테고리들은 비디오 디코더(410)의 동작을 관리하기 위해 사용되는 정보, 및 잠재적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(430)의 일체 부분(integral part)은 아니지만 전자 디바이스(430)에 결합될 수 있는 렌더링 디바이스(412)(예를 들어, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 SEI 메시지(Supplemental Enhancement Information) 또는 VUI(Video Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트들(묘사되지 않음)의 형식일 수 있다. 파서(420)는 수신되는 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있고, 가변 길이 코딩, 허프만 코딩(Huffman coding), 컨텍스트 민감성(context sensitivity)을 갖거나 갖지 않는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리들을 따를 수 있다. 파서(420)는, 코딩된 비디오 시퀀스로부터, 그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터들의 세트를 추출할 수 있다. 서브그룹들은 픽처 그룹들(Groups of Pictures, GOPs), 픽처들, 타일들, 슬라이스들, 매크로블록들, 코딩 유닛들(Coding Units, CUs), 블록들, 변환 유닛들(Transform Units, TUs), 예측 유닛들(Prediction Units, PUs) 등을 포함할 수 있다. 파서(420)는 또한 코딩된 비디오 시퀀스로부터 변환 계수들, 양자화기 파라미터 값들, 모션 벡터들 등과 같은 정보를 추출할 수 있다.
파서(420)는 버퍼 메모리(415)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 동작을 수행하여, 심벌들(421)을 생성할 수 있다.
심벌들(421)의 재구성은 코딩된 비디오 픽처 또는 그것의 부분들의 타입(예컨대: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록), 및 다른 인자들에 의존하여 다수의 상이한 유닛을 수반할 수 있다. 어떻게 그리고 어느 유닛들이 수반되는지는 파서(420)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱되었던 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(420)와 아래의 다수의 유닛 사이의 그러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 명확성을 위해 도시되어 있지 않다.
이미 언급된 기능 블록들 이외에, 비디오 디코더(410)는 아래에 설명되는 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 하에서 동작하는 실제 구현에서, 이러한 유닛 중 다수는 서로 밀접하게 상호작용하고, 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제를 설명하기 위해, 아래의 기능 유닛들로의 개념적 세분이 적절하다.
제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(451)이다. 스케일러/역변환 유닛(451)은, 파서(420)로부터의 심벌(들)(421)로서, 어느 변환을 사용할지, 블록 크기, 양자화 인자, 양자화 스케일링 행렬들(quantization scaling matrices) 등을 포함하여, 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신한다. 스케일러/역변환 유닛(451)은 집계기(aggregator)(455)에 입력될 수 있는 샘플 값들을 포함하는 블록들을 출력할 수 있다.
일부 경우들에서, 스케일러/역변환(451)의 출력 샘플들은 인트라 코딩된 블록에 관련될 수 있다; 즉: 이전에 재구성된 픽처들로부터의 예측 정보를 사용하고 있지 않지만, 현재 픽처의 이전에 재구성된 부분들로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록. 그러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(452)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 인트라 픽처 예측 유닛(452)은 현재 픽처 버퍼(458)로부터 페치된 주위의 이미 재구성된 정보를 사용하여, 재구성 중인 블록의 동일한 크기 및 형상의 블록을 생성한다. 현재 픽처 버퍼(458)는, 예를 들어, 부분적으로 재구성된 현재 픽처 및/또는 완전히 재구성된 현재 픽처를 버퍼링한다. 집계기(455)는, 일부 경우들에서, 샘플당 기준으로, 인트라 예측 유닛(452)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(451)에 의해 제공된 출력 샘플 정보에 추가한다.
다른 경우들에서, 스케일러/역변환 유닛(451)의 출력 샘플들은 인터 코딩되고, 잠재적으로 모션 보상된 블록에 관련될 수 있다. 그러한 경우에, 모션 보상 예측 유닛(453)은 참조 픽처 메모리(457)에 액세스하여 예측에 사용되는 샘플들을 페치할 수 있다. 블록에 관련된 심벌들(421)에 따라 페치된 샘플들을 모션 보상한 후에, 이러한 샘플은 집계기(455)에 의해 스케일러/역변환 유닛(451)의 출력(이 경우 잔차 샘플들 또는 잔차 신호라고 불림)에 추가되어 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 모션 보상 예측 유닛(453)이 예측 샘플들을 페치하는 참조 픽처 메모리(457) 내의 어드레스들은, 예를 들어, X, Y, 및 참조 픽처 컴포넌트들을 가질 수 있는 심벌들(421)의 형식으로 모션 보상 예측 유닛(453)에 이용가능한 모션 벡터들에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 또한 서브샘플 이그젝트 모션 벡터(sub-sample exact motion vector)들이 사용 중일 때 참조 픽처 메모리(457)로부터 페치된 샘플 값들의 보간, 모션 벡터 예측 메커니즘 등을 포함할 수 있다.
집계기(455)의 출력 샘플들에 대해 루프 필터 유닛(456)에서의 다양한 루프 필터링 기법들이 수행될 수 있다. 비디오 압축 기술들은, 파서(420)로부터의 심벌들(421)로서 루프 필터 유닛(456)에 이용가능하게 되고 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트스트림이라고도 지칭됨)에 포함된 파라미터들에 의해 제어되지만, 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서로) 부분들의 디코딩 동안 획득된 메타-정보에 응답할 뿐만 아니라, 이전에 재구성된 및 루프-필터링된 샘플 값들에 응답할 수도 있는 인-루프 필터(in-loop filter) 기술들을 포함할 수 있다.
루프 필터 유닛(456)의 출력은 렌더링 디바이스(412)에 출력될 뿐만 아니라 미래의 인터-픽처 예측에서 사용하기 위해 참조 픽처 메모리(457)에 저장될 수도 있는 샘플 스트림일 수 있다.
특정 코딩된 픽처들은, 완전히 재구성되는 경우, 미래 예측을 위한 참조 픽처들로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고 코딩된 픽처가 참조 픽처로서 식별되면(예를 들어, 파서(420)에 의해), 현재 픽처 버퍼(458)는 참조 픽처 메모리(457)의 일부가 될 수 있고, 다음의 코딩된 픽처의 재구성을 개시하기 전에 새로운 현재 픽처 버퍼가 재할당될 수 있다.
비디오 디코더(410)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서의 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작들을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스가 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스와 비디오 압축 기술 또는 표준에서 문서화된 프로파일들 둘 다를 고수한다는 점에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용 중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 특정된 신택스를 따를 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용가능한 모든 툴들로부터 해당 프로파일 하에서 사용하기 위해 이용가능한 유일한 툴들로서 특정 툴들을 선택할 수 있다. 또한 준수를 위해 필요한 것은 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡성이 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 경계들 내에 있다는 것일 수 있다. 일부 경우들에서, 레벨들은 최대 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가샘플(megasamples per second)로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨들에 의해 설정된 한계들은, 일부 경우들에서, HRD(Hypothetical Reference Decoder) 사양들 및 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링된 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.
실시예에서, 수신기(431)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 이 추가적인 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 이 추가적인 데이터는 데이터를 적절히 디코딩하고/하거나 원래의 비디오 데이터를 더 정확하게 재구성하기 위해 비디오 디코더(410)에 의해 사용될 수 있다. 추가적인 데이터는 예를 들어, 시간, 공간, 또는 신호 잡음 비(SNR) 향상 계층들, 중복 슬라이스들, 중복 픽처들, 순방향 오류 정정 코드들 등의 형식일 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 비디오 인코더(503)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(503)는 전자 디바이스(520)에 포함된다. 전자 디바이스(520)는 송신기(540)(예를 들어, 송신 회로)를 포함한다. 비디오 인코더(503)는 도 3의 예에서의 비디오 인코더(303) 대신에 사용될 수 있다.
비디오 인코더(503)는 비디오 인코더(503)에 의해 코딩될 비디오 이미지(들)를 캡처할 수 있는 비디오 소스(501)(도 5의 예에서는 전자 디바이스(520)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플들을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(501)는 전자 디바이스(520)의 일부이다.
비디오 소스(501)는 임의의 적합한 비트 심도(예를 들어: 8 비트, 10 비트, 12 비트, ...), 임의의 색 공간(예를 들어, BT.601 Y CrCB, RGB, ...), 및 임의의 적절한 샘플링 구조(예를 들어, Y CrCb 4:2:0, Y CrCb 4:4:4)의 것일 수 있는 디지털 비디오 샘플 스트림의 형태로 비디오 인코더(503)에 의해 코딩될 소스 비디오 시퀀스를 제공할 수 있다. 미디어 서빙 시스템에서, 비디오 소스(501)는 이전에 준비된 비디오를 저장하는 저장 디바이스일 수 있다. 영상 회의 시스템에서, 비디오 소스(501)는 비디오 시퀀스로서 로컬 이미지 정보를 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순차적으로 볼 때 모션을 부여하는 복수의 개별 픽처로서 제공될 수 있다. 픽처들 자체는 픽셀들의 공간 어레이로서 조직될 수 있고, 여기서 각각의 픽셀은 사용 중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 의존하여 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 해당 분야에서의 기술자는 픽셀들과 샘플들 사이의 관계를 용이하게 이해할 수 있다. 이하의 설명은 샘플들에 초점을 맞춘다.
실시예에 따르면, 비디오 인코더(503)는 소스 비디오 시퀀스의 픽처들을 실시간으로 또는 애플리케이션에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약들 하에서 코딩된 비디오 시퀀스(543)로 코딩 및 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 시행하는 것이 제어기(550)의 하나의 기능이다. 일부 실시예들에서, 제어기(550)는 아래 설명되는 바와 같이 다른 기능 유닛들을 제어하고 다른 기능 유닛들에 기능적으로 결합된다. 결합은 명료성을 위해 도시되지 않는다. 제어기(550)에 의해 설정된 파라미터들은 레이트 제어 관련 파라미터들(픽처 스킵, 양자화기, 레이트-왜곡 최적화 기법들의 람다 값, ...), 픽처 크기, 픽처 그룹(group of pictures)(GOP) 레이아웃, 최대 모션 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 제어기(550)는 특정 시스템 설계에 대해 최적화된 비디오 인코더(503)에 관련된 다른 적합한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 비디오 인코더(503)는 코딩 루프에서 동작하도록 구성된다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 일 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(530)(예를 들어, 코딩될 입력 픽처, 및 참조 픽처(들)에 기초하여 심벌 스트림과 같은 심벌들을 생성하는 것을 담당함), 및 비디오 인코더(503)에 임베드된(로컬) 디코더(533)를 포함할 수 있다. 디코더(533)는 (원격) 디코더가 또한 생성하는 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심벌들을 재구성한다(심벌들과 코딩된 비디오 비트스트림 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술들에서 무손실이기 때문에). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(534)에 입력된다. 심벌 스트림의 디코딩이 디코더 위치(로컬 또는 원격)와는 독립적으로 비트-이그젝트(bit-exact) 결과들을 야기하기 때문에, 참조 픽처 메모리(534) 내의 콘텐츠도 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트 이그젝트(bit exact)하다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는(see)" 것과 정확히 동일한 샘플 값들을 참조 픽처 샘플들로서 "본다(sees)". 참조 픽처 동기성의 이 기본적인 원리(그리고 결과적인 드리프트, 예를 들어, 채널 오류들 때문에 동기성이 유지될 수 없는 경우)는 일부 관련 기술들에서도 사용된다.
"로컬" 디코더(533)의 동작은 도 4와 관련하여 위에서 이미 상세히 설명된 비디오 디코더(410)와 같은 "원격" 디코더와 동일할 수 있다. 그러나, 또한 도 4를 잠시 참조하면, 심벌들이 이용가능하고 엔트로피 코더(545) 및 파서(420)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스로의 심벌들의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있기 때문에, 버퍼 메모리(415), 및 파서(420)를 포함하는, 비디오 디코더(410)의 엔트로피 디코딩 부분들은 로컬 디코더(533)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.
이 시점에서 이루어질 수 있는 관찰은, 디코더에 존재하는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 임의의 디코더 기술이 또한 필연적으로, 대응하는 인코더에서, 실질적으로 동일한 기능 형식으로 존재할 필요가 있다는 점이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 디코더 동작에 초점을 맞춘다. 인코더 기술들은 포괄적으로 설명된 디코더 기술들의 역(inverse)이기 때문에 그것들에 대한 설명은 축약될 수 있다. 특정 영역들에서만 더 상세한 설명이 요구되고 아래에 제공된다.
동작 동안, 일부 예들에서, 소스 코더(530)는, "참조 픽처들"로 지정된 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처를 참조하여 예측적으로 입력 픽처를 코딩하는, 모션 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(532)은 입력 픽처의 픽셀 블록들과 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 픽처(들)의 픽셀 블록들 사이의 차이들을 코딩한다.
로컬 비디오 디코더(533)는, 소스 코더(530)에 의해 생성된 심벌들에 기초하여, 참조 픽처들로서 지정될 수 있는 픽처들의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(532)의 동작들은 유리하게는 손실 프로세스들일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 5에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 전형적으로 일부 오류들을 갖는 소스 비디오 시퀀스의 복제본(replica)일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(533)는 참조 픽처들에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스들을 복제하고 재구성된 참조 픽처들이 참조 픽처 캐시(534)에 저장되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(503)는 (송신 오류들이 없이) 원단(far-end) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 참조 픽처들로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 참조 픽처들의 카피들을 저장할 수 있다.
예측자(535)는 코딩 엔진(532)에 대한 예측 검색들을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처에 대해, 예측자(535)는 새로운 픽처들에 대한 적절한 예측 참조로서 역할할 수 있는 참조 픽처 모션 벡터들, 블록 형상들 등과 같은 특정 메타데이터 또는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록들로서)에 대해 참조 픽처 메모리(534)를 검색할 수 있다. 예측자(535)는 적절한 예측 참조들을 찾기 위해 샘플 블록-바이-픽셀 블록(sample block-by-pixel block) 기준으로 동작할 수 있다. 일부 경우들에서, 예측자(535)에 의해 획득된 검색 결과들에 의해 결정된 바와 같이, 입력 픽처는 참조 픽처 메모리(534)에 저장된 다수의 참조 픽처로부터 인출된 예측 참조들을 가질 수 있다.
제어기(550)는, 예를 들어, 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 사용되는 파라미터들 및 서브그룹 파라미터들의 설정을 포함하여, 소스 코더(530)의 코딩 동작들을 관리할 수 있다.
전술한 모든 기능 유닛들의 출력은 엔트로피 코더(545)에서 엔트로피 코딩을 거칠 수 있다. 엔트로피 코더(545)는 다양한 기능 유닛들에 의해 생성된 심벌들을, 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술들에 따라 심벌들을 무손실 압축함으로써, 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.
송신기(540)는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 통신 채널(560)을 통한 송신을 준비하기 위해 엔트로피 코더(545)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링할 수 있다. 송신기(540)는 비디오 코더(503)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 송신될 다른 데이터, 예를 들어, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림(소스들이 도시되지 않음)과 머징할 수 있다.
제어기(550)는 비디오 인코더(503)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 제어기(550)는, 각자의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기법들에 영향을 미칠 수 있는, 특정 코딩된 픽처 타입을 각각의 코딩된 픽처에 할당할 수 있다. 예를 들어, 픽처들은 종종 다음 픽처 타입들 중 하나로서 할당될 수 있다:
인트라 픽처(Intra Picture)(I 픽처)는 예측의 소스로서 시퀀스 내의 임의의 다른 픽처를 사용하지 않고 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱들은, 예를 들어, "IDR"(Independent Decoder Refresh) 픽처들을 포함하는, 상이한 타입의 인트라 픽처들을 허용한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 I 픽처들의 해당 변형들 및 그것들 각각의 응용들 및 특징들을 인식한다.
예측 픽처(Predictive picture)(P 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 하나의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.
양방향 예측 픽처(bi-directionally predictive picture)(B 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 2개의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다중-예측 픽처들은 단일 블록의 재구성을 위해 2개보다 많은 참조 픽처 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.
소스 픽처들은 흔히 복수의 샘플 블록(예를 들어, 각각 4x4, 8x8, 4x8, 또는 16x16 샘플들의 블록들)으로 공간적으로 세분되고 블록 바이 블록(block-by-block) 기준으로 코딩될 수 있다. 블록들은 블록들의 각각의 픽처들에 적용되는 코딩 할당에 의해 결정된 다른 (이미 코딩된) 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처들의 블록들은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 그것들은 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간 예측 또는 인트라 예측). P 픽처의 픽셀 블록들은, 하나의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처들의 블록들은, 하나 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 픽처들을 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다.
비디오 인코더(503)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 미리 결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따라 코딩 동작들을 수행할 수 있다. 그것의 동작 중에, 비디오 인코더(503)는, 입력 비디오 시퀀스에서 시간 및 공간 중복성들을 사용하는 예측 코딩 동작들을 포함하여, 다양한 압축 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용 중인 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 특정된 신택스(syntax)를 따를 수 있다.
실시예에서, 송신기(540)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인 데이터를 송신할 수 있다. 소스 코더(530)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 그러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가적인 데이터는 시간/공간/SNR 향상 계층들, 중복 픽처들 및 슬라이스들과 같은 다른 형식의 중복 데이터, SEI 메시지들, VUI 파라미터 세트 프래그먼트들 등을 포함할 수 있다.
비디오는 시간 시퀀스에서 복수의 소스 픽처(비디오 픽처)로서 캡처될 수 있다. 인트라-픽처 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 픽처에서 공간 상관을 사용하고, 인터-픽처 예측은 픽처들 사이의(시간 또는 다른) 상관을 사용한다. 일 예에서, 현재 픽처라고 지칭되는, 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처가 블록들로 파티셔닝된다. 현재 픽처 내의 블록이 비디오 내의 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 픽처 내의 참조 블록과 유사할 때, 현재 픽처 내의 블록은 모션 벡터라고 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 픽처 내의 참조 블록을 가리키고, 다수의 참조 픽처가 사용 중인 경우, 참조 픽처를 식별하는 제3의 차원을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 인터-픽처 예측에서 양방향 예측(bi-prediction) 기법이 사용될 수 있다. 양방향 예측 기법에 따르면, 둘 다 비디오 내의 현재 픽처에 디코딩 순서에서 앞서는(그러나, 디스플레이 순서에서, 과거 및 미래에 각각 있을 수 있는) 제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처와 같은 2개의 참조 픽처가 사용된다. 현재 픽처 내의 블록은 제1 참조 픽처 내의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 모션 벡터, 및 제2 참조 픽처 내의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 모션 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 예측될 수 있다.
또한, 코딩 효율을 개선하기 위해 인터-픽처 예측에서 머지 모드(merge mode) 기법이 사용될 수 있다.
본 개시의 일부 실시예들에 따르면, 인터-픽처 예측들 및 인트라-픽처 예측들과 같은 예측들이 블록들의 유닛으로 수행된다. 예를 들어, HEVC 표준에 따르면, 비디오 픽처들의 시퀀스 내의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛들(CTU)로 파티셔닝되고, 픽처 내의 CTU들은 64x64 픽셀들, 32x32 픽셀들, 또는 16x16 픽셀들과 같은 동일한 크기를 갖는다. 일반적으로, CTU는 3개의 코딩 트리 블록(coding tree block)(CTB)을 포함하는데, 이는 하나의 루마 CTB 및 2개의 크로마 CTB이다. 각각의 CTU는 하나 또는 다수의 코딩 유닛(CU)으로 재귀적으로 쿼드트리 분할(recursively quadtree split)될 수 있다. 예를 들어, 64x64 픽셀들의 CTU는 64x64 픽셀들의 하나의 CU, 또는 32x32 픽셀들의 4개의 CU, 또는 16x16 픽셀들의 16개의 CU로 분할될 수 있다. 일 예에서, 각각의 CU는, 인터 예측 타입 또는 인트라 예측 타입과 같은, CU에 대한 예측 타입을 결정하기 위해 분석된다. CU는 시간 및/또는 공간 예측성에 의존하여 하나 이상의 예측 유닛(PU)으로 분할된다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB), 및 2개의 크로마 PB를 포함한다. 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록의 유닛으로 수행된다. 예측 블록의 예로서 루마 예측 블록을 사용하여, 예측 블록은, 8x8 픽셀들, 16x16 픽셀들, 8x16 픽셀들, 16x8 픽셀들 등과 같은, 픽셀들에 대한 값들(예를 들어, 루마 값들)의 행렬을 포함한다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(603)는 비디오 픽처들의 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값들의 처리 블록(예를 들어, 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처 내에 인코딩하도록 구성된다. 일 예에서, 비디오 인코더(603)는 도 3의 예에서의 비디오 인코더(303) 대신에 사용된다.
HEVC 예에서, 비디오 인코더(603)는 8x8 샘플들 등의 예측 블록과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값들의 행렬을 수신한다. 비디오 인코더(603)는 처리 블록이, 예를 들어, 레이트-왜곡 최적화를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드, 또는 양방향 예측 모드 중 어느 것을 사용하여 최선으로 코딩되는지를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드에서 코딩되어야 할 때, 비디오 인코더(603)는 인트라 예측 기법을 사용하여 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩할 수 있고; 처리 블록이 인터 모드 또는 양방향 예측 모드에서 코딩되어야 할 때, 비디오 인코더(603)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인터 예측 또는 양방향 예측 기법을 각각 사용할 수 있다. 특정 비디오 코딩 기술들에서, 머지 모드는 예측자들 외부의 코딩된 모션 벡터 컴포넌트의 혜택 없이 하나 이상의 모션 벡터 예측자로부터 모션 벡터가 도출되는 인터 픽처 예측 서브모드일 수 있다. 특정 다른 비디오 코딩 기술들에서, 대상 블록에 적용가능한 모션 벡터 컴포넌트가 존재할 수 있다. 일 예에서, 비디오 인코더(603)는 처리 블록들의 모드를 결정하기 위한 모드 결정 모듈(도시되지 않음)과 같은 다른 컴포넌트들을 포함한다.
도 6의 예에서, 비디오 인코더(603)는 도 6에 도시된 바와 같이 함께 결합된 인터 인코더(630), 인트라 인코더(622), 잔차 계산기(623), 스위치(626), 잔차 인코더(624), 일반 제어기(621), 및 엔트로피 인코더(625)를 포함한다.
인터 인코더(630)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 참조 픽처들 내의 하나 이상의 참조 블록(예를 들어, 이전 픽처들 및 나중 픽처들 내의 블록들)과 비교하고, 인터 예측 정보(예를 들어, 인터 인코딩 기법에 따른 중복 정보의 설명, 모션 벡터들, 머지 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적합한 기법을 사용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들(예를 들어, 예측된 블록)을 계산하도록 구성된다. 일부 예들에서, 참조 픽처들은 인코딩된 비디오 정보에 기초하여 디코딩되는 디코딩된 참조 픽처들이다.
인트라 인코더(622)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 일부 경우들에서 블록을 동일한 픽처 내의 이미 코딩된 블록들과 비교하고, 변환 후 양자화된 계수들을 생성하고, 일부 경우들에서 또한 인트라 예측 정보(예를 들어, 하나 이상의 인트라 인코딩 기법에 따라 인트라 예측 방향 정보)를 수신하도록 구성된다. 일 예에서, 인트라 인코더(622)는 또한 동일한 픽처 내의 참조 블록들 및 인트라 예측 정보에 기초하여 인트라 예측 결과들(예를 들어, 예측 블록)을 계산한다.
일반 제어기(621)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(603)의 다른 컴포넌트들을 제어하도록 구성된다. 일 예에서, 일반 제어기(621)는 블록의 모드를 결정하고, 모드에 기초하여 스위치(626)에 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 모드가 인트라 모드일 때, 일반 제어기(621)는 잔차 계산기(623)에 의한 사용을 위해 인트라 모드 결과를 선택하도록 스위치(626)를 제어하고, 인트라 예측 정보를 선택하고 인트라 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(625)를 제어하고; 모드가 인터 모드일 때, 일반 제어기(621)는 잔차 계산기(623)에 의한 사용을 위해 인터 예측 결과를 선택하도록 스위치(626)를 제어하고, 인터 예측 정보를 선택하고 인터 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(625)를 제어한다.
잔차 계산기(623)는 수신된 블록과 인트라 인코더(622) 또는 인터 인코더(630)로부터 선택된 예측 결과들 사이의 차이(잔차 데이터)를 계산하도록 구성된다. 잔차 인코더(624)는 잔차 데이터에 기초하여 동작하여 잔차 데이터를 인코딩하여 변환 계수들을 생성하도록 구성된다. 일 예에서, 잔차 인코더(624)는 공간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 잔차 데이터를 변환하고, 변환 계수들을 생성하도록 구성된다. 그 후 변환 계수들에 대해 양자화 처리를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 획득한다. 다양한 실시예들에서, 비디오 인코더(603)는 잔차 디코더(628)를 또한 포함한다. 잔차 디코더(628)는 역변환을 수행하고, 디코딩된 잔차 데이터를 생성하도록 구성된다. 디코딩된 잔차 데이터는 인트라 인코더(622) 및 인터 인코더(630)에 의해 적합하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터 인코더(630)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인터 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(622)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록들은 디코딩된 픽처들을 생성하기 위해 적합하게 처리되고 디코딩된 픽처들은 메모리 회로(도시되지 않음)에 버퍼링되고 일부 예들에서 참조 픽처들로서 사용될 수 있다.
엔트로피 인코더(625)는 인코딩된 블록을 포함하도록 비트스트림을 포맷하도록 구성된다. 엔트로피 인코더(625)는 HEVC 표준과 같은 적합한 표준에 따라 다양한 정보를 포함하도록 구성된다. 일 예에서, 엔트로피 인코더(625)는 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보, 및 다른 적합한 정보를 비트스트림 내에 포함시키도록 구성된다. 개시된 주제에 따르면, 인터 모드 또는 양방향 예측 모드의 머지 서브모드에서 블록을 코딩할 때, 잔차 정보가 존재하지 않는다는 점에 유의한다.
도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 비디오 디코더(710)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(710)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처들을 수신하고, 코딩된 픽처들을 디코딩하여 재구성된 픽처들을 생성하도록 구성된다. 일 예에서, 비디오 디코더(710)는 도 3의 예에서의 비디오 디코더(310) 대신에 사용된다.
도 7의 예에서, 비디오 디코더(710)는 도 7에 도시된 바와 같이 함께 결합된 엔트로피 디코더(771), 인터 디코더(780), 잔차 디코더(773), 재구성 모듈(774), 및 인트라 디코더(772)를 포함한다.
엔트로피 디코더(771)는, 코딩된 픽처로부터, 코딩된 픽처가 구성되는 신택스 요소들을 나타내는 특정 심벌들을 재구성하도록 구성될 수 있다. 그러한 심벌들은, 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예를 들어, 예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 양방향 예측(bi-predicted) 모드, 후자의 둘은 머지 서브모드 또는 다른 서브모드에서), 인트라 디코더(772) 또는 인터 디코더(780) 각각에 의한 예측을 위해 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예컨대, 예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어, 양자화된 변환 계수들의 형식으로 된 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일 예에서, 예측 모드가 인터 또는 양방향 예측 모드일 때, 인터 예측 정보는 인터 디코더(780)에 제공되고; 예측 타입이 인트라 예측 타입일 때, 인트라 예측 정보가 인트라 디코더(772)에 제공된다. 잔차 정보에 대해 역양자화가 수행될 수 있고 이는 잔차 디코더(773)에 제공된다.
인터 디코더(780)는 인터 예측 정보를 수신하고, 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들을 생성하도록 구성된다.
인트라 디코더(772)는 인트라 예측 정보를 수신하고, 인트라 예측 정보에 기초하여 예측 결과들을 생성하도록 구성된다.
잔차 디코더(773)는 역양자화를 수행하여 탈양자화된(de-quantized) 변환 계수들을 추출하고, 탈양자화된 변환 계수들을 처리하여 잔차를 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하도록 구성된다. 잔차 디코더(773)는 또한 (양자화기 파라미터(QP)를 포함하도록) 특정 제어 정보를 요구할 수 있고, 그 정보는 엔트로피 디코더(771)에 의해 제공될 수 있다(이는 단지 저용량 제어 정보일 수 있으므로 데이터 경로가 묘사되지 않음).
재구성 모듈(774)은, 공간 도메인에서, 잔차 디코더(773)에 의해 출력된 잔차와 예측 결과들(경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈에 의해 출력된 것)을 조합하여 재구성된 블록을 형성하도록 구성하고, 재구성된 블록은 재구성된 픽처의 일부일 수 있고, 재구성된 픽처는 결국 재구성된 비디오의 일부일 수 있다. 시각적 품질을 개선하기 위해 디블로킹(deblocking) 동작 등과 같은 다른 적합한 동작들이 수행될 수 있다는 점에 유의한다.
비디오 인코더들(303, 503, 및 603), 및 비디오 디코더들(310, 410, 및 710)은 임의의 적합한 기법을 사용하여 구현될 수 있다는 점에 유의한다. 실시예에서, 비디오 인코더들(303, 503, 및 603), 및 비디오 디코더들(310, 410, 및 710)은 하나 이상의 집적 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 비디오 인코더들(303, 503, 및 603), 및 비디오 디코더들(310, 410, 및 710)은 소프트웨어 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.
II. 인터 픽처 예측 모드들
다양한 실시예들에서, 픽처는 예를 들어, 트리 구조 기반 파티션 스킴을 사용하여 블록들로 파티셔닝될 수 있다. 그 후, 결과적인 블록들은 인트라 예측 모드, 인터 예측 모드(예를 들어, 머지 모드, 스킵 모드, AVMP(advanced motion vector prediction) 모드) 등과 같은 상이한 처리 모드들로 처리될 수 있다. 인트라 코딩된 블록은 인트라 예측 모드로 코딩된 블록일 수 있다. 대조적으로, 인터 코딩된 블록은 인터 예측 모드로 처리되는 블록일 수 있다.
인터 예측 모드들의 예들은 2개의 카테고리: (i) AMVP 모드, 및 (ii) 머지/스킵 모드로 분류될 수 있다. 머지/스킵 모드의 예들은 HEVC 머지 모드(또는 정규 머지 모드), 현재 참조 픽처(CRP) 모드(또는 인트라 블록 카피(IBC)) 모드, 삼각형 파티션 모드, 서브블록 기반 시간 모션 벡터 예측(sbTMVP) 모드, MMVD(merge with motion vector difference) 모드, 및 아핀 머지 모드를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, AMVP 모드 및 머지/스킵 모드는 코딩 블록을 인코딩 또는 디코딩하기 위해 이력 기반 모션 벡터 예측(HMVP) 테이블과 조합될 수 있다.
인터 예측 모드들 및 HMVP 테이블들의 이용의 예들이 아래에 설명된다.
1. 정규 머지 모드
현재 블록으로 지칭되는 현재 처리된 블록이 머지 모드로 처리될 때, 이웃 블록이 현재 블록의 공간 또는 시간 이웃으로부터 선택될 수 있다. 현재 블록은 선택된 이웃 블록으로부터 동일한 모션 데이터(또는 모션 정보로 지칭됨) 세트를 공유함으로써 선택된 이웃 블록과 머징될 수 있다. 이 머지 모드 동작은 이웃 블록들의 그룹에 대해 수행될 수 있어서, 이웃 블록들의 영역이 함께 머징되고 동일한 모션 데이터 세트를 공유할 수 있다. 인코더로부터 디코더로의 송신 동안, 전체 모션 데이터 세트의 송신 대신에, 선택된 이웃 블록의 모션 데이터를 표시하는 인덱스가 현재 블록에 대해 송신될 수 있다. 이러한 방식으로, 모션 정보의 송신에 사용되는 데이터의 양(비트)이 감소될 수 있고, 코딩 효율이 개선될 수 있다.
위의 예에서, 모션 데이터를 제공하는 이웃 블록은 후보 위치들의 세트로부터 선택될 수 있다. 후보 위치들은 현재 블록에 대해 미리 정의될 수 있다. 예를 들어, 후보 위치들은 공간 후보 위치들 및 시간 후보 위치들을 포함할 수 있다. 각각의 공간 후보 위치는 현재 블록에 이웃하는 공간 이웃 블록과 연관된다. 각각의 시간 후보 위치는 다른 코딩된 픽처(예를 들어, 이전에 코딩된 픽처)에 위치된 시간 이웃 블록과 연관된다. 후보 위치들과 중첩하는 이웃 블록들(후보 블록들로 지칭됨)은 현재 블록의 모든 공간 또는 시간 이웃 블록들의 서브세트이다. 이러한 방식으로, 후보 블록들은 전체 이웃 블록들의 세트 대신에 머징될 블록의 선택을 위해 평가될 수 있다.
도 8은 후보 위치들의 예를 도시한다. 그러한 후보 위치들로부터, 머지 후보들의 세트가 머지 후보 리스트를 구성하기 위해 선택될 수 있다. 도시된 바와 같이, 현재 블록(810)은 머지 모드로 처리될 것이다. 머지 모드 처리를 위해 후보 위치들의 세트 {A1, B1, B0, A0, B2, C0, C1}이 정의된다. 구체적으로, 후보 위치들 {A1, B1, B0, A0, B2}는 현재 블록(810)과 동일한 픽처에 있는 후보 블록들의 위치들을 나타내는 공간 후보 위치들이다. 대조적으로, 후보 위치들 {C0, C1}은 다른 코딩된 픽처에 있고 현재 블록(810)의 공동 위치된(co-located) 블록에 이웃하거나 중첩하는 후보 블록들의 위치들을 나타내는 시간 후보 위치들이다. 도시된 바와 같이, 후보 위치 C1은 현재 블록(810)의 중심 근처에(예를 들어, 그에 인접하여) 위치할 수 있다.
후보 위치는 상이한 예들에서 샘플 또는 샘플들의 블록에 의해 표현될 수 있다. 도 8에서, 각각의 후보 위치는 예를 들어, 4x4 샘플들의 크기를 갖는 샘플들의 블록에 의해 표현된다. 후보 위치에 대응하는 이러한 샘플들의 블록의 크기는, 현재 블록(810)을 생성하는 데 사용되는 트리 기반 파티셔닝 스킴에 대해 정의된 PB들의 최소 허용가능한 크기(예를 들어, 4x4 샘플들)보다 작거나 같을 수 있다. 그러한 구성 하에서, 후보 위치에 대응하는 블록은 단일 이웃 PB 내에서 항상 커버될 수 있다. 대안적 예에서, 샘플 위치(예를 들어, 블록 A1 내의 하단 우측 샘플, 또는 블록 A0 내의 상단 우측 샘플)는 후보 위치를 나타내는 데 사용될 수 있다. 이러한 샘플은 대표 샘플로 지칭되고, 이러한 위치는 대표 위치로 지칭된다.
일 예에서, 도 8에 정의된 후보 위치들 {A1, B1, B0, A0, B2, C0, C1}에 기초하여, 후보 위치들 {A1, B1, B0, A0, B2, C0, C1}로부터 머지 후보들을 선택하여 후보 리스트를 구성하기 위해 머지 모드 프로세스가 수행될 수 있다. 후보 리스트는 Cm으로서 표현되는, 미리 정의된 머지 후보들의 최대 개수를 가질 수 있다. 후보 리스트에서의 각각의 머지 후보는 모션 보상된 예측을 위해 사용될 수 있는 모션 데이터 세트를 포함할 수 있다.
머지 후보들은 특정 순서에 따라 후보 리스트에 리스팅될 수 있다. 예를 들어, 머지 후보가 도출되는 방법에 의존하여, 상이한 머지 후보들은 선택되는 상이한 확률들을 가질 수 있다. 더 높은 선택 확률들을 갖는 머지 후보들은 더 낮은 선택 확률을 갖는 머지 후보들 앞에 위치지정된다. 이러한 순서에 기초하여, 각각의 머지 후보는 인덱스(머지 인덱스라고 지칭됨)와 연관된다. 일 실시예에서, 더 높은 선택 확률을 갖는 머지 후보는 더 적은 비트들이 각각의 인덱스를 코딩하기 위해 필요하도록 더 작은 인덱스 값을 가질 것이다.
일 예에서, 머지 후보의 모션 데이터는 1개 또는 2개의 모션 벡터의 수평 및 수직 모션 벡터 변위 값들, 1개 또는 2개의 모션 벡터와 연관된 1개 또는 2개의 참조 픽처 인덱스, 및 선택적으로 어느 참조 픽처 리스트가 참조 픽처 인덱스와 연관되는지의 식별을 포함할 수 있다.
일 예에서, 미리 정의된 순서에 따라, 머지 후보들의 제1 개수, Ca가 순서 {A1, B1, B0, A0, B2}에 따라 공간 후보 위치들로부터 도출되고, 머지 후보들의 제2 개수, Cb=Cm-Ca가 순서 {C0, C1}에 따라 시간 후보 위치들로부터 도출된다. 후보 위치들을 나타내기 위한 숫자들 A1, B1, B0, A0, B2, C0, C1은 또한 머지 후보들을 지칭하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 후보 위치 A1로부터 획득된 머지 후보는 머지 후보 A1로서 지칭된다.
일부 시나리오들에서, 후보 위치에서의 머지 후보는 이용가능하지 않을 수 있다. 예를 들어, 후보 위치에서의 후보 블록은 현재 블록(810)과 동일한 코딩 트리 블록(CTB) 로우에 있지 않거나, 또는 현재 블록(810)을 포함하는 슬라이스 또는 타일의 외부에서 인트라-예측될 수 있다. 일부 시나리오들에서, 후보 위치에서의 머지 후보는 중복적일 수 있다. 예를 들어, 현재 블록(810)의 하나의 이웃 블록은 2개의 후보 위치와 중첩할 수 있다. 중복 머지 후보는 (예를 들어, 프루닝 프로세스를 수행함으로써) 후보 리스트로부터 제거될 수 있다. 후보 리스트에서의 이용가능한 머지 후보들(중복 후보들이 제거되어 있음)의 총 개수가 머지 후보들의 최대 개수 Cm보다 작을 때, 후보 리스트가 고정 길이를 갖도록 유지될 수 있도록 후보 리스트를 채우기 위해 추가적인 머지 후보들이 (예를 들어, 미리 구성된 규칙에 따라) 생성될 수 있다. 예를 들어, 추가적인 머지 후보들은 조합된 양방향 예측 후보들 및 제로 모션 벡터 후보들을 포함할 수 있다.
후보 리스트가 구성된 후, 인코더에서, 평가 프로세스가 수행되어 후보 리스트로부터 머지 후보를 선택할 수 있다. 예를 들어, 각각의 머지 후보에 대응하는 레이트-왜곡(RD) 성능이 계산될 수 있고, 최상의 RD 성능을 갖는 것이 선택될 수 있다. 따라서, 선택된 머지 후보와 연관된 머지 인덱스가 현재 블록(810)에 대해 결정되고 디코더에 시그널링될 수 있다.
디코더에서, 현재 블록(810)의 머지 인덱스가 수신될 수 있다. 전술한 바와 같은 유사한 후보 리스트 구성 프로세스가 인코더 측에서 생성된 후보 리스트와 동일한 후보 리스트를 생성하도록 수행될 수 있다. 후보 리스트가 구성된 후에, 머지 후보는 일부 예들에서 임의의 추가 평가들을 수행하지 않고 수신된 머지 인덱스에 기초하여 후보 리스트로부터 선택될 수 있다. 선택된 머지 후보의 모션 데이터는 현재 블록(810)의 후속 모션 보상된 예측을 위해 사용될 수 있다.
스킵 모드가 또한 일부 예들에서 도입된다. 예를 들어, 스킵 모드에서, 현재 블록은 모션 데이터 세트를 결정하기 위해 전술한 바와 같이 머지 모드를 사용하여 예측될 수 있지만, 잔차가 생성되지 않고, 변환 계수들이 송신되지 않는다. 스킵 플래그는 현재 블록과 연관될 수 있다. 현재 블록의 관련 모션 정보를 표시하는 머지 인덱스 및 스킵 플래그가 비디오 디코더에 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 인터-픽처 예측 슬라이스 내의 CU의 시작에서, 다음을 암시하는 스킵 플래그가 시그널링될 수 있다: CU는 하나의 PU(2Nx2N)만을 포함하고; 머지 모드는 모션 데이터를 도출하기 위해 사용되고; 비트스트림에는 잔차 데이터가 존재하지 않는다. 디코더 측에서, 스킵 플래그에 기초하여, 잔차 정보를 추가하지 않고 각각의 현재 블록을 디코딩하기 위한 머지 인덱스에 기초하여 예측 블록이 결정될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 머지 모드를 이용한 비디오 코딩을 위한 다양한 방법들이 스킵 모드와 조합하여 이용될 수 있다.
예로서, 실시예에서, 머지 플래그 또는 스킵 플래그가 비트스트림에서 참으로서 시그널링될 때, 그러면 머지 인덱스는 머지 후보 리스트에서의 어느 후보가 현재 블록에 대한 모션 벡터들을 제공하기 위해 사용될 것인지를 표시하기 위해 시그널링된다. 최대 4개의 공간적으로 이웃하는 모션 벡터들 및 최대 1개의 시간적으로 이웃하는 모션 벡터들이 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다. 신택스 MaxMergeCandsNum은 머지 후보 리스트의 크기로서 정의된다. 신택스 MaxMergeVandsNum은 비트스트림에서 시그널링될 수 있다.
2. 아핀 머지 모드
도 9는 실시예에 따른 현재 블록(또는 코딩 유닛(CU)으로 지칭됨)(901)의 공간 이웃 블록들 및 시간 이웃 블록의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 공간 이웃 블록들은 A0, A1, A2, B0, B1, B2, 및 B3(각각 902, 903, 907, 904, 905, 906, 및 908)으로 표시되고, 시간 이웃 블록은 C0(912)으로 표시된다. 일부 예들에서, 공간 이웃 블록들 A0, A1, A2, B0, B1, B2, 및 B3 및 현재 블록(901)은 동일한 픽처에 속한다. 일부 예들에서, 시간 이웃 블록 C0은 참조 픽처에 속하고, 현재 블록(901)의 외부이고 현재 블록(901)의 하부 우측 코너에 인접한 위치에 대응한다.
일부 예들에서, 현재 블록(901) 및/또는 현재 블록의 서브-블록들의 모션 벡터는 아핀 모델(예를 들어, 6-파라미터 아핀 모델 또는 4-파라미터 아핀 모델)을 사용하여 도출될 수 있다. 일부 예들에서, 아핀 모델은 블록의 모션 벡터를 설명하기 위해 6개의 파라미터(예를 들어, 6-파라미터 아핀 모델)를 갖는다. 일 예에서, 아핀 코딩된 블록의 6개의 파라미터는 블록의 3개의 상이한 위치(예를 들어, 도 9의 상부 좌측, 상부 우측, 및 하부 좌측 코너들에서의 제어 포인트들 CP0, CP1, 및 CP2)에서 3개의 모션 벡터(3개의 제어 포인트 모션 벡터(CPMV)로도 지칭됨)에 의해 표현될 수 있다. 다른 예에서, 단순화된 아핀 모델은 블록의 2개의 상이한 위치(예를 들어, 도 9의 상부 좌측 및 상부 우측 코너들에서의 제어 포인트들 CP0 및 CP1)에서 2개의 모션 벡터(2개의 CPMV라고도 함)로 표현될 수 있는 아핀 코딩된 블록의 모션 정보를 설명하기 위해 4개의 파라미터를 사용한다.
모션 정보 후보들의 리스트(아핀 머지 후보 리스트라고도 지칭함)는 공간 이웃 블록들 및/또는 시간 이웃 블록들 중 하나 이상의 모션 정보에 기초하여 아핀 머지 모드를 사용하여 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 아핀 머지 모드는 현재 블록(901)이 8개의 샘플보다 크거나 같은 폭 및 높이를 가질 때 적용될 수 있다. 아핀 머지 모드에 따르면, 현재 블록(901)의 CPMV들은 리스트 상의 모션 정보 후보들에 기초하여 결정될 수 있다. 일부 예들에서, 모션 정보 후보들의 리스트는 최대 5개의 CPMV 후보를 포함할 수 있고, 어느 CPMV 후보가 현재 블록에 대해 사용될지를 표시하기 위해 인덱스가 시그널링될 수 있다.
일부 실시예들에서, 아핀 머지 후보 리스트는 상속된 아핀 후보들, 구성된 아핀 후보들, 및 제로 MV를 포함하는 3개 타입의 CPVM 후보를 가질 수 있다. 상속된 아핀 후보는 이웃 블록들의 CPMV들로부터 외삽에 의해 도출될 수 있다. 구성된 아핀 후보는 이웃 블록들의 병진(translational) MV들을 사용하여 도출될 수 있다.
일 예에서, 좌측 이웃 블록들(A0 및 A1)로부터의 하나의 블록 및 상부 이웃 블록들(B0, B1 및 B2)로부터의 하나를 포함하는 이웃 블록들의 대응하는 아핀 모션 모델들로부터 도출되는 많아야 2개의 상속된 아핀 후보가 있을 수 있다. 좌측으로부터의 후보에 대해, 이웃 블록들 A0 및 A1이 순차적으로 체크될 수 있고, 이웃 블록들 A0 및 A1로부터의 제1 이용가능한 상속된 아핀 후보가 좌측으로부터의 상속된 아핀 후보로서 사용된다. 상단으로부터의 후보에 대해, 이웃하는 블록들 B0, B1, 및 B2가 순차적으로 체크될 수 있고, 이웃하는 블록들 B0, B1, 및 B2로부터의 제1 이용가능한 상속된 아핀 후보가 상단으로부터의 상속된 아핀 후보로서 사용된다. 일부 예들에서, 2개의 상속된 아핀 후보 사이에 프루닝 체크가 수행되지 않는다.
이웃 아핀 블록이 식별될 때, 현재 블록(901)의 아핀 머지 리스트에 추가될 대응하는 상속된 아핀 후보가 이웃 아핀 블록의 제어 포인트 모션 벡터들로부터 도출될 수 있다. 도 9의 예에서, 이웃 블록 A1이 아핀 모드에서 코딩되는 경우, 블록 A1의 상부 좌측 코너(제어 포인트 CP0A1), 상부 우측 코너(제어 포인트 CP1A1), 및 하부 좌측 코너(제어 포인트 CP2A1)의 모션 벡터들이 획득될 수 있다. 블록 A1이 4-파라미터 아핀 모델을 사용하여 코딩될 때, 현재 블록(901)의 상속된 아핀 후보로서의 2개의 CPMV가 제어 포인트 CP0A1 및 제어 포인트 CP1A1의 모션 벡터들에 따라 계산될 수 있다. 블록 A1이 6-파라미터 아핀 모델을 사용하여 코딩될 때, 현재 블록(901)의 상속된 아핀 후보로서의 3개의 CPMV가 제어 포인트 CP0A1, 제어 포인트 CP1A1 및 제어 포인트 CP2A1의 모션 벡터들에 따라 계산될 수 있다.
더욱이, 구성된 아핀 후보는 각각의 제어 포인트의 이웃하는 병진 모션 정보를 조합함으로써 도출될 수 있다. 제어 포인트들 CP0, CP1 및 CP2에 대한 모션 정보는 지정된 공간 이웃 블록들 A0, A1, A2, B0, B1, B2 및 B3으로부터 도출된다.
예를 들어, CPMVk(k=1, 2, 3, 4)는 제k 제어 포인트의 모션 벡터를 나타내고, 여기서 CPMV1는 제어 포인트 CP0에 대응하고, CPMV2는 제어 포인트 CP1에 대응하고, CPMV3는 제어 포인트 CP2에 대응하고, CPMV4는 시간 이웃 블록 C0에 기초한 시간 제어 포인트에 대응한다. CPMV1의 경우, 이웃 블록들 B2, B3, 및 A2가 순차적으로 체크될 수 있고, 이웃 블록들 B2, B3, 및 A2로부터의 제1 이용가능한 모션 벡터가 CPMV1로서 사용된다. CPMV2의 경우, 이웃 블록 B1 및 B0이 순차적으로 체크될 수 있고, 이웃 블록들 B1 및 B0으로부터의 제1 이용가능한 모션 벡터가 CPMV2로서 사용된다. CPMV3의 경우, 이웃 블록들 A1 및 A0이 순차적으로 체크될 수 있고, 이웃 블록들 A1 및 A0으로부터의 제1 이용가능한 모션 벡터가 CPMV3로서 사용된다. 또한, 시간 이웃 블록 C0의 모션 벡터는, 이용가능한 경우, CPMV4로서 사용될 수 있다.
4개의 제어 포인트 CP0, CP1, CP2 및 시간 제어 포인트의 CPMV1, CPMV2, CPMV3 및 CPMV4가 획득된 후에, 아핀 머지 후보 리스트는 {CPMV1, CPMV2, CPMV3}, {CPMV1, CPMV2, CPMV4}, {CPMV1, CPMV3, CPMV4}, {CPMV2, CPMV3, CPMV4}, {CPMV1, CPMV2}, 및 {CPMV1, CPMV3}의 순서로 구성되는 아핀 머지 후보들을 포함하도록 구성될 수 있다. 3개의 CPMV의 임의의 조합은 6-파라미터 아핀 머지 후보를 형성할 수 있고, 2개의 CPMV의 임의의 조합은 4-파라미터 아핀 머지 후보를 형성할 수 있다. 일부 예들에서, 모션 스케일링 프로세스를 피하기 위해, 제어 포인트들의 그룹의 참조 인덱스들이 상이한 경우, CPMV들의 대응하는 조합이 폐기될 수 있다.
3. 서브블록 기반 시간 모션 벡터 예측(SbTMVP) 모드
도 10a는 일 실시예에 따른 공간 이웃 블록들의 모션 정보에 기초한 서브-블록 기반 시간 MV 예측(SbTMVP) 방법을 사용하여 현재 블록(1011)에 대한 모션 정보를 예측하는 것을 결정하는 데 사용될 수 있는 공간 이웃 블록들의 개략도이다. 도 10a는 현재 블록(1011) 및 A0, A1, B0 및 B1(각각, 1012, 1013, 1014 및 1015)로 나타낸 그의 공간 이웃 블록들을 도시한다. 일부 예들에서, 공간 이웃 블록들 A0, A1, B0, 및 B1과 현재 블록(1011)은 동일한 픽처에 속한다.
도 10b는 실시예에 따른, 이 비제한적인 예에서 블록 A1과 같은 선택된 공간 이웃 블록에 기초하여 SbTMVP 방법을 사용하여 현재 블록(1011)의 서브-블록들에 대한 모션 정보를 결정하는 개략도이다. 이 예에서, 현재 블록(1011)은 현재 픽처(1010) 내에 있고, 참조 블록(1061)은 참조 픽처(1060) 내에 있고, 현재 블록(1011)과 모션 벡터(1022)에 의해 표시된 참조 블록(1061) 사이의 모션 시프트(또는 변위)에 기초하여 식별될 수 있다.
일부 실시예들에서, HEVC에서의 시간 모션 벡터 예측(TMVP)과 유사하게, SbTMVP는 현재 픽처에서의 현재 블록에 대한 참조 픽처에서의 다양한 참조 서브-블록들에서의 모션 정보를 사용한다. 일부 실시예들에서, TMVP에 의해 사용되는 동일한 참조 픽처가 SbTVMP에 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, TMVP는 CU 레벨에서의 모션 정보를 예측하지만, SbTMVP는 서브-CU 레벨에서의 모션을 예측한다. 일부 실시예들에서, TMVP는 현재 블록의 하부 우측 코너 또는 중심에 인접한 대응하는 위치를 갖는 참조 픽처 내의 병치된 블록으로부터의 시간 모션 벡터들을 사용하고, SbTMVP는 현재 블록의 공간 이웃 블록들 중 하나로부터의 모션 벡터에 기초하여 모션 시프트를 수행함으로써 식별될 수 있는 참조 블록으로부터의 시간 모션 벡터들을 사용한다.
예를 들어, 도 10a에 도시된 바와 같이, 이웃 블록들 A1, B1, B0, 및 A0은 SbTVMP 프로세스에서 순차적으로 체크될 수 있다. 예를 들어, 참조 픽처(1060) 내의 참조 블록 AR1을 가리키는 모션 벡터(1022)를 갖는 블록 A1과 같이, 참조 픽처(1060)를 그의 참조 픽처로서 사용하는 모션 벡터를 갖는 제1 공간 이웃 블록이 식별되자마자, 이 모션 벡터(1022)는 모션 시프트를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 모션 벡터가 공간 이웃 블록들 A1, B1, B0, 및 A0으로부터 이용가능하지 않은 경우, 모션 시프트는 (0, 0)으로 설정된다.
모션 시프트를 결정한 후에, 참조 블록(1061)은 현재 블록(1011)의 위치 및 결정된 모션 시프트에 기초하여 식별될 수 있다. 도 10b에서, 참조 블록(1061)은 참조 모션 정보 MRa 내지 MRp를 갖는 16개의 서브-블록으로 추가로 분할될 수 있다. 일부 예들에서, 참조 블록(1061) 내의 각각의 서브-블록에 대한 참조 모션 정보는 이러한 서브-블록의 중심 샘플을 커버하는 가장 작은 모션 그리드에 기초하여 결정될 수 있다. 모션 정보는 모션 벡터들 및 대응하는 참조 인덱스들을 포함할 수 있다. 현재 블록(1011)은 16개의 서브-블록으로 추가로 분할될 수 있고, 현재 블록(1011) 내의 서브-블록들에 대한 모션 정보 MVa 내지 MVp는 일부 예들에서 시간 스케일링으로, TMVP 프로세스와 유사한 방식으로 참조 모션 정보 MRa 내지 MRp로부터 도출될 수 있다.
SbTMVP 프로세스에서 사용되는 서브-블록 크기는 고정되거나(또는 다르게는 미리 결정되거나) 시그널링될 수 있다. 일부 예들에서, SbTMVP 프로세스에서 사용되는 서브-블록 크기는 8x8 샘플들일 수 있다. 일부 예들에서, SbTMVP 프로세스는 고정된 또는 시그널링된 크기, 예를 들어, 8 픽셀보다 크거나 같은 폭 및 높이를 갖는 블록에만 적용가능하다.
일 예에서, SbTVMP 후보 및 아핀 머지 후보들을 포함하는 조합된 서브-블록 기반 머지 리스트는 서브-블록 기반 머지 모드의 시그널링을 위해 사용된다. SbTVMP 모드는 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 플래그에 의해 인에이블 또는 디스에이블될 수 있다. 일부 예들에서, SbTMVP 모드가 인에이블되는 경우, SbTMVP 후보는 서브-블록 기반 머지 후보들의 리스트의 제1 엔트리로서 추가되고, 이어서 아핀 머지 후보들이 추가된다. 일부 실시예들에서, 서브-블록 기반 머지 리스트의 최대 허용 크기는 5로 설정된다. 그러나, 다른 실시예들에서는 다른 크기들이 이용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 추가적인 SbTMVP 머지 후보의 인코딩 로직은 다른 머지 후보들과 동일하다. 즉, P 또는 B 슬라이스 내의 각각의 블록에 대해, SbTMVP 후보를 사용할지를 결정하기 위해 추가적인 레이트-왜곡 체크가 수행될 수 있다.
4. 이력-기반 모션 벡터 예측(HMVP) 모드
도 11a는 일 실시예에 따른 이력 기반 MV 예측(HMVP) 방법을 사용하여 모션 정보 후보들의 리스트를 구성하고 업데이트하는 프로세스(1100)를 약술하는 흐름도이다.
일부 실시예들에서, HMVP 방법을 사용하는 모션 정보 후보들의 리스트는 인코딩 또는 디코딩 프로세스 동안 구성되고 업데이트될 수 있다. 리스트는 이력 리스트로서 지칭될 수 있다. 이력 리스트는 HMVP 테이블 또는 HMVP 버퍼의 형태로 저장될 수 있다. 이력 리스트는 새로운 슬라이스가 시작될 때 비워질 수 있다. 일부 실시예들에서, 방금 인코딩되거나 디코딩되는 인터-코딩된 비-아핀 블록이 있을 때마다, 연관된 모션 정보는 새로운 HMVP 후보로서 이력 리스트의 최종 엔트리에 추가될 수 있다. 따라서, 현재 블록을 처리(인코딩 또는 디코딩)하기 전에, HMVP 후보들을 갖는 이력 리스트가 로딩될 수 있다(S1112). 현재 블록은 이력 리스트에서의 HMVP 후보들을 이용하여 인코딩 또는 디코딩될 수 있다(S1114). 그 후, 이력 리스트는 현재 블록을 인코딩 또는 디코딩하기 위한 모션 정보를 이용하여 업데이트될 수 있다(S1116).
도 11b는 일 실시예에 따른 이력 기반 MV 예측 방법을 사용하여 모션 정보 후보들의 리스트를 업데이트하는 것의 개략도이다. 도 11b는 L의 크기를 갖는 이력 리스트를 도시하며, 리스트에서의 각각의 후보는 0 내지 L-1 범위의 인덱스로 식별될 수 있다. L은 0 보다 크거나 같은 정수이다. 현재 블록을 인코딩 또는 디코딩하기 전에, 이력 리스트(1120)는 L개의 후보, HMVP0, HMVP1, HMVP2, ..., HMVPm, ..., HMVPL-2, 및 HMVPL-1을 포함하고, 여기서 m은 0 내지 L 범위의 정수이다. 현재 블록을 인코딩 또는 디코딩한 후에, 새로운 엔트리 HMVPC가 이력 리스트에 추가된다.
일 예에서, 이력 리스트의 크기는 6으로 설정될 수 있고, 이는 최대 6개의 HMVP 후보가 이력 리스트에 추가될 수 있다는 것을 표시한다. 이력 리스트에 새로운 모션 후보(예를 들어, HMVPC)를 삽입할 때, 제한된 선입선출(first-in-first-out)(FIFO) 규칙이 이용될 수 있으며, 여기서 이력 리스트에 중복 HMVP가 존재하는지를 발견하기 위해 중복 체크가 먼저 적용된다. 중복 HMVP가 발견되지 않을 때, 제1 HMVP 후보(도 11b 예에서 HMVP1, 인덱스=0을 가짐)는 리스트로부터 제거되고, 그 후의 모든 다른 HMVP 후보들은 예를 들어, 1만큼 감소된 인덱스들로 앞으로 이동된다. 새로운 HMVPC 후보는 결과적인 리스트(1130)에 도시된 바와 같이 리스트의 최종 엔트리(예를 들어, 도 11b에서 인덱스=L-1을 가짐)에 추가될 수 있다. 한편, (도 11b 예에서 HMVP2와 같은) 중복 HMVP가 발견되는 경우, 이력 리스트에서의 중복 HMVP는 리스트로부터 제거되고, 그 후의 모든 HMVP 후보들은 예를 들어, 1만큼 감소된 인덱스들로 앞으로 이동된다. 새로운 HMVPC 후보는 결과적인 리스트(1140)에 도시된 바와 같이 리스트의 최종 엔트리(예를 들어, 도 11b에서 인덱스=L-1를 가짐)에 추가될 수 있다.
일부 예들에서, HMVP 후보들은 머지 후보 리스트 구성 프로세스에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 리스트에서의 최신 HMVP 후보들은 순서대로 체크되고 TMVP 후보 후에 후보 리스트 내에 삽입될 수 있다. 일부 실시예들에서 프루닝은 공간 또는 시간 머지 후보들에 대하여 HMVP 후보들에 적용될 수 있지만, 서브-블록 모션 후보들(즉, SbTMVP 후보들)에 적용되지 않는다.
일부 실시예들에서, 프루닝 동작들의 수를 감소시키기 위해, 다음의 규칙들 중 하나 이상을 따를 수 있다:
(a) M으로 나타낸 체크될 HMPV 후보들의 수는 다음과 같이 설정되고:
M = (N < =4) ? L : (8-N),
여기서, N은 이용가능한 비-서브 블록 머지 후보들의 수를 표시하고, L은 이력 리스트에서의 이용가능한 HMVP 후보들의 수를 표시한다.
(b) 또한, 이용가능한 머지 후보들의 총 수가 시그널링된 머지 후보들의 최대 수보다 단지 1개 적어지면, HMVP 리스트로부터의 머지 후보 리스트 구성 프로세스가 종료될 수 있다.
(c) 또한, 조합된 양방향 예측 머지 후보 도출을 위한 쌍들의 수는 12에서 6으로 감소될 수 있다.
일부 실시예들에서, HMVP 후보들은 AMVP 후보 리스트 구성 프로세스에서 사용될 수 있다. 이력 리스트에서의 최종 K개의 HMVP 후보의 모션 벡터들은 TMVP 후보 이후에 AMVP 후보 리스트에 추가될 수 있다. 일부 예들에서, AMVP 타겟 참조 픽처와 동일한 참조 픽처를 갖는 HMVP 후보들만이 AMVP 후보 리스트에 추가될 것이다. 프루닝은 HMVP 후보들에 적용될 수 있다. 일부 예들에서, K는 4로 설정되는 반면, AMVP 리스트 크기는 변경되지 않으며, 예를 들어, 2와 동일하게 유지된다.
5. 쌍별 평균 모션 벡터 후보들
일부 실시예들에서, 쌍별 평균 후보들은 현재 머지 후보 리스트에서의 후보들의 미리 정의된 쌍들을 평균화함으로써 생성될 수 있다. 예를 들어, 미리 정의된 쌍들은 실시예에서 {(0, 1), (0, 2), (1, 2), (0, 3), (1, 3), (2, 3)}으로서 정의되고, 여기서 숫자들은 머지 후보 리스트에 대한 머지 인덱스들을 나타낸다. 예를 들어, 평균화된 모션 벡터들은 각각의 참조 픽처 리스트에 대해 개별적으로 계산된다. 평균화될 모션 벡터들 둘 다가 하나의 리스트에서 이용가능한 경우, 이러한 2개의 모션 벡터는 이들이 상이한 참조 픽처들을 가리킬 때에도 평균화된다. 하나의 모션 벡터만이 이용가능한 경우, 이용가능한 것이 직접 사용될 수 있다. 일 예에서 모션 벡터가 이용가능하지 않은 경우, 각각의 쌍은 스킵된다. 쌍별 평균 후보들은 머지 후보 리스트를 구성함에 있어서 일부 실시예들에서 조합된 후보들을 대체한다.
6. MMVD(Merge with Motion Vector Difference) 모드
일부 실시예들에서, 현재 블록의 모션 벡터 예측자를 결정하기 위해 MMVD(merge with motion vector difference) 모드가 사용된다. MMVD 모드는 스킵 모드 또는 머지 모드가 인에이블될 때 사용될 수 있다. MMVD 모드는 스킵 모드 또는 머지 모드의 머지 후보 리스트 상의 머지 후보들을 재사용한다. 예를 들어, 머지 후보 리스트로부터 선택된 머지 후보는 참조 픽처에서의 시작 포인트를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 현재 블록의 모션 벡터는 시작 포인트 및 시작 포인트에 대한 모션 크기 및 모션 방향을 포함하는 모션 오프셋으로 표현될 수 있다. 인코더 측에서, 머지 후보의 선택 및 모션 오프셋의 결정은 검색 프로세스(평가 프로세스)에 기초할 수 있다. 디코더 측에서, 선택된 머지 후보 및 모션 오프셋은 인코더 측으로부터의 시그널링에 기초하여 결정될 수 있다.
MMVD 모드는 본 명세서에 설명된 다양한 인터 예측 모드들에서 구성된 머지 후보 리스트를 재사용할 수 있다. 일부 예들에서, 머지 후보 리스트 상의 디폴트 머지 타입의 후보들(예를 들어, MRG_TYPE_DEFAULT_N)만이 MMVD 모드에 대해 고려된다. 디폴트 머지 타입들의 머지 후보들의 예들은 (i) 머지 모드에서 사용되는 머지 후보들, (ii) HMVP 모드에서 이력 버퍼로부터의 머지 후보들, 및 (iii) 본 명세서에 설명된 바와 같은 쌍별 평균 모션 벡터 후보들을 포함할 수 있다. 아핀 모드 또는 SbTMVP 모드에서의 머지 후보들은 일부 예들에서 MMVD 모드에서의 확장을 위해 사용되지 않는다.
베이스 후보 인덱스(IDX)는 시작 포인트를 정의하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 0 내지 3의 인덱스들과 연관된 머지 후보들(모션 벡터 예측자들(MVP들))의 리스트가 표 1에 도시된다. 베이스 후보 인덱스의 인덱스를 갖는 머지 후보는 리스트로부터 결정될 수 있고, 시작 포인트를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
표 1. 베이스 후보 IDX
거리 인덱스는 모션 크기 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 0 내지 7의 인덱스들과 각각 연관되는 복수의 미리 정의된 픽셀 거리가 표 2에 도시된다. 거리 인덱스의 인덱스를 갖는 픽셀 거리는 복수의 픽셀 거리로부터 결정될 수 있고, 모션 크기를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
표 2. 거리 IDX
Figure pat00002
방향 인덱스는 모션 방향 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 00 내지 11(이진수)의 인덱스들을 갖는 4개의 방향이 표 3에 도시된다. 방향 인덱스의 인덱스를 갖는 방향은 4개의 방향으로부터 결정될 수 있고, 시작 포인트에 대한 모션 오프셋의 방향을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
표 3. 방향 IDX
Figure pat00003
MMVD 신택스 요소들은, MMVD 모드에서 베이스 후보 인덱스, 방향 인덱스, 및 거리 IDX를 포함하는 MMVD 인덱스들의 세트를 시그널링하기 위해 비트스트림에서 송신될 수 있다.
일부 실시예들에서, MMVD 인에이블 플래그는 현재 블록을 코딩하기 위한 스킵 및 머지 플래그를 전송한 후에 시그널링된다. 예를 들어, 스킵 및 머지 플래그가 참일 때, MMVD 플래그가 파싱된다. MMVD 플래그가 1과 동일할 때, 일 예에서, MMVD 신택스 요소들(MMVD 인덱스들의 세트)이 파싱된다. 일 예에서, MMVD 플래그가 1이 아닐 때, AFFINE 플래그와 같은 다른 모드와 연관된 플래그가 파싱된다. AFFINE 플래그가 1과 동일할 때, AFFINE 모드는 현재 블록을 처리하기 위해 사용된다. AFFINE 플래그가 1이 아닐 때, 일 예에서, 스킵/머지 모드로 현재 블록을 처리하기 위해 스킵/머지 인덱스가 파싱된다.
도 12 내지 도 13은 본 개시의 실시예에 따른 MMVD 모드에서의 검색 프로세스의 예를 도시한다. 검색 프로세스를 수행함으로써, 현재 픽처(또는 현재 프레임이라고 지칭함) 내의 현재 블록(1201)에 대해, 베이스 후보 인덱스, 방향 인덱스, 및 거리 인덱스를 포함하는 MMVD 인덱스들의 세트가 결정될 수 있다.
도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 머지 후보에 속하는 제1 모션 벡터(1211) 및 제2 모션 벡터(1221)가 도시된다. 제1 머지 후보는 현재 블록(1201)에 대해 구성된 머지 후보 리스트 상의 머지 후보일 수 있다. 제1 및 제2 모션 벡터들(1211 및 1221)은 각각 참조 픽처 리스트들 L0 및 L1 내의 2개의 참조 픽처(1202 및 1203)와 연관될 수 있다. 따라서, 도 13의 2개의 시작 포인트(1311 및 1321)는 참조 픽처들(1202 및 1203)에서 결정될 수 있다.
일 예에서, 시작 포인트들(1311 및 1321)에 기초하여, 참조 픽처들(1202 및 1203)에서 수직 방향들(+Y 또는 -Y로 표현됨) 또는 수평 방향들(+X 및 -X로 표현됨)에서 시작 포인트들(1311 및 1321)로부터 연장되는 다수의 미리 정의된 포인트가 평가될 수 있다. 일 예에서, 포인트들(1314 및 1324)의 쌍, 또는 포인트들(1315 및 1325)의 쌍과 같은, 각각의 시작 포인트(1311 또는 1321)에 대해 서로 미러링하는 포인트들의 쌍은 현재 블록(1201)에 대한 모션 벡터 예측자 후보를 형성할 수 있는 모션 벡터들의 쌍을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 시작 포인트들(1311 또는 1321) 주위의 미리 정의된 포인트들에 기초하여 결정된 모션 벡터 예측자 후보들이 평가될 수 있다.
제1 머지 후보에 더하여, 현재 블록(1201)의 머지 후보 리스트 상의 다른 이용가능한 또는 유효한 머지 후보들도 유사하게 평가될 수 있다. 일 예에서, 단방향 예측된(uni-predicted) 머지 후보에 대해, 2개의 참조 픽처 리스트 중 하나와 연관된 하나의 예측 방향만이 평가된다.
평가들에 기초하여, 최상의 모션 벡터 예측자 후보가 결정될 수 있다. 따라서, 최상의 모션 벡터 예측자 후보에 대응하여, 최상의 머지 후보가 머지 리스트로부터 선택될 수 있고, 모션 방향 및 모션 거리도 결정될 수 있다. 예를 들어, 선택된 머지 후보와 표 1에 기초하여, 베이스 후보 인덱스가 결정될 수 있다. 미리 정의된 포인트(1315)(또는 (1325))에 대응하는 것과 같은 선택된 모션 벡터 예측자에 기초하여, 시작 포인트(1311)에 대한 포인트(1315)의 방향 및 거리가 결정될 수 있다. 표 2 및 표 3에 따르면, 방향 인덱스 및 거리 인덱스가 그에 따라 결정될 수 있다.
위에 설명된 예들은 단지 예시적인 목적을 위한 것이라는 점에 유의한다. 대안의 예들에서, MMVD 모드에서 제공되는 모션 벡터 표현 방법에 기초하여, 모션 거리들 및 모션 방향들이 상이하게 정의될 수 있다. 또한, 평가 프로세스(검색 프로세스)는 상이하게 수행될 수 있다. 예를 들어, 양방향 예측 머지 후보에 대해, 3개의 타입의 예측 방향들(예를 들어, L0, L1, 및 L0 및 L1)은 최상의 모션 벡터 예측자를 선택하기 위해 미리 정의된 거리들 및 방향들의 세트에 기초하여 평가될 수 있다. 다른 예를 들면, 단방향 예측된 머지 후보는 양방향 예측된 머지 후보로 미러링 또는 스케일링함으로써 변환되고, 후속하여 평가될 수 있다. 위의 예들에서, 평가 프로세스로부터 초래되는 예측 방향(예를 들어, L0, L1, 또는 L0 및 L1)을 표시하는 추가적인 신택스가 시그널링될 수 있다.
상술한 바와 같이, 머지 후보 리스트 상의 머지 후보들은 인코더에서 MMVD 모드의 베이스 후보를 결정하기 위해 평가된다. 디코더에서, 베이스 후보 인덱스를 입력으로서 사용하여, 모션 벡터 예측자가 머지 후보 리스트로부터 선택될 수 있다. 따라서, 머지 후보들의 저장을 위한 라인 버퍼에 더하여 MMVD 모드에 대해 추가적인 라인 버퍼가 필요하지 않다.
III. 공유 머지 리스트(Shared Merge List)를 갖는 머지 공유 영역
일부 실시예들에서, 현재 블록의 크기 및/또는 현재 블록 내의 서브-블록들의 크기들이 특정 조건들을 충족시킬 때 공유 머지 리스트를 갖는 머지 공유 영역이 이용된다. 예를 들어, CU 분할 트리 내의 조상 노드의 리프 CU들은 머지 후보 리스트를 공유할 수 있다. 이러한 방식으로, 리프 CU들 각각에 대한 머지 후보 리스트의 개별적 구성이 회피될 수 있고, 이는 머지 공유 영역 내의 작은 머지/스킵-코딩된 CU들의 병렬 처리를 가능하게 한다. 조상 노드는 머지 공유 노드 또는 머지 공유 영역으로 명명된다. 머지 공유 노드가 리프 CU인 것으로 가장하여 머지 공유 노드에 대해 공유 머지 후보 리스트가 생성된다.
분할 트리 노드가 머지 공유 노드로서 취급될 수 있는지는 디코딩의 파싱 스테이지 동안 CTU 내의 각각의 노드에 대해 결정될 수 있다. 일 예에서, 리프 CU들의 조상 노드는 조상 노드가 다음의 기준들을 충족시킬 때 머지 공유 노드인 것으로 결정될 수 있다:
(a) 조상 노드의 블록 크기는 크기 임계값(예를 들어, 32 픽셀, 64 픽셀 등)보다 크거나 같다;
(b) 조상 노드 내에서, 자식 CU 중 하나는 크기 임계값보다 작은 크기를 갖는다.
도 14a는 64 픽셀의 크기 임계값에 기초하여 정의되는 머지 공유 영역들(1401 내지 1404)의 예들을 도시한다. 머지 공유 영역들(1401 내지 1404) 각각은 크기 임계값과 동일한 64 픽셀의 블록 크기를 갖는다. 머지 공유 영역들(1401 내지 1404) 각각은 크기 임계값보다 작은 크기를 갖는 적어도 하나의 리프 CU를 포함한다.
도 14b는 64 픽셀의 크기 임계값에 기초하여 정의되는 머지 공유 영역(1410)의 다른 예를 도시한다. 머지 공유 영역(1410)은, 각각 32, 64 및 32 픽셀의 크기들을 갖는 3개의 서브-블록(1411-1413)을 포함한다. 머지 공유 영역(1410)은, 크기 임계값보다 큰 128 픽셀의 크기를 갖고, 크기 임계값보다 작은 크기를 갖는 2개의 서브-블록(1411 및 1413)을 포함한다.
다른 예들에서, 머지 공유 영역의 결정은 상이한 정의에 기초할 수 있다. 예를 들어, 임계값보다 작은 블록 크기를 갖는 리프 CU들의 조상 노드는 머지 공유 영역인 것으로 결정될 수 있다. 도 14b를 예로 사용하면, 64 픽셀의 임계값이 사용될 때, 블록들(1411-1413) 중 어느 하나가 머지 공유 영역인 것으로 결정될 수 있다.
또한, 일부 예들에서, 머지 공유 노드의 어떠한 샘플들도 픽처 경계 외부에 있지 않다. 파싱 스테이지 동안, 조상 노드가 머지 공유 영역의 정의를 충족시키지만, 픽처 경계 외부에 일부 샘플들을 갖는 경우, 이 조상 노드는 머지 공유 노드로서 취급되지 않을 것이다. 이 노드 내의 자식 CU들은 다음으로 머지 공유 영역을 결정하기 위해 평가될 수 있다.
공유 머지 후보 리스트 알고리즘은 정규 머지 모드, CRP 모드(또는 IBC 모드), 삼각형 파티션 모드, sbTMVP 모드, MMVD 모드 등과 같은 병진 머지/스킵 모드들을 지원할 수 있다. 일부 예들에서, 아핀 머지 모드는 머지 공유 영역 내의 블록들을 인코딩하기 위해 배제된다. 그러한 머지/스킵 모드들은 머지 공유 영역 내에서 사용되고 있을 때 HMVP 테이블과 조합될 수 있다. 그러한 머지/스킵 모드들에 대해, 공유 머지 후보 리스트 알고리즘의 거동은 정규 머지 후보 리스트에 기초한 것과 유사하다. 공유 머지 후보 리스트 알고리즘은 단지 머지 공유 노드가 리프 CU인 것으로 가장하는 머지 공유 노드에 대한 후보들을 생성한다.
머지 공유 영역 내의 리프 CU들은 머지/스킵 모드 이외의 코딩 모드들을 사용하여 코딩될 수 있다는 점을 유의한다. 예를 들어, 머지 공유 노드 내의 CU는 인트라 모드, 또는 머지/스킵 모드 이외의 인터 모드(예를 들어, AMVP 모드)로 코딩될 수 있다.
IV. 머지 공유 영역 내의 CU들에 대한 HMVP 테이블 업데이트
일부 예들에서, 머지 공유 영역 스킴은 머지 공유 영역 내의 서브-블록들의 병렬 처리를 인에이블하기 위해 이용된다. 또한, 머지 공유 영역 스킴은 HMVP 스킴과 조합되어 인터 픽처 코딩 성능을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 머지 공유 영역이 디코더에서의 파싱 스테이지에서 식별될 때, 공유 머지 리스트가 머지 공유 영역에 대해 구성될 수 있다. 머지 공유 영역의 구성은 HMVP 테이블로부터의 HMVP 후보들을 포함할 수 있다. 머지 공유 영역 내의 서브-블록들(또는 코딩 블록들)은 인트라 예측 모드(인트라 모드), 또는 인터 예측 모드(인터 모드)로 코딩될 수 있다. 각각의 인터 코딩된 서브-블록에 대해, 대응하는 모션 정보는 HMVP 테이블을 업데이트하기 위해 사용될 수 있다.
그러나, 본 개시의 양태에 따르면, 머지 공유 영역 내의 각각의 인터 코딩된 서브블록(또는 코딩 블록)에 대해 HMVP 테이블 업데이트를 수행하는 것은 불필요할 수 있다. 예를 들어, 머지 공유 영역 내의 서브-블록들은 서로 가깝다. 이웃하는 인터 코딩된 블록들이 유사한 모션 정보를 가질 확률이 높다. 또한, 머지 공유 영역 내의 서브-블록들은 동일한 머지 리스트를 공유한다. 상이한 인터 코딩된 서브-블록들이 머지 모드 디코딩 프로세스의 결과로서 그들의 모션 정보와 동일한 머지 후보를 사용할 확률이 높다. 따라서, 그 유사한 모션 정보에 기초한 HAVP 테이블 업데이트는 중복될 것이다. 대조적으로, 이러한 인터-코딩된 블록들의 서브세트에 대해 HMVP 테이블 업데이트를 수행하는 것이 더 적합할 수 있고, HMVP 테이블 업데이트와 연관된 계산 비용을 절약할 수 있다.
따라서, 일부 실시예들에서, 머지 공유 영역 방법 및 HMVP 방법이 조합될 때 HMVP 테이블 업데이트 프로세스에 제한들이 적용된다. 예를 들어, 인터 코딩된 서브-블록이 디코딩될 때마다 HMVP 테이블 업데이트를 수행하는 대신에, 머지 공유 영역 내의 인터 코딩된 서브-블록들의 서브세트만이 HMVP 테이블 업데이트 동작을 초래할 것이다. 이러한 방식으로, HMVP 테이블 업데이트의 비용이 회피되거나 감소될 수 있고, 코딩 품질이 유지될 수 있다.
실시예에서, 머지 공유 영역 내의 인터 코딩된 서브-블록들에 대해 HMVP 테이블 업데이트가 수행되지 않는다.
일부 실시예들에서, 머지 공유 영역 내의 인터 코딩된 서브-블록이 HMVP 테이블 업데이트를 초래하는지는 대응하는 서브-블록을 인코딩/디코딩하기 위해 어떤 타입의 인터 예측 모드가 사용되는지에 의존한다.
도 15는 머지 공유 영역 내에서 사용될 수 있는 인터 예측 모드들(인터 모드들)의 표(1500)를 도시한다. 이러한 인터 모드들 중 하나가 머지 공유 영역 내의 서브-블록을 인코딩/디코딩하기 위해 사용될 때 모션 정보가 생성될 수 있다. 모션 정보는 HMVP 테이블을 업데이트하기 위해 사용될 수 있다. 표(1500) 내의 인터 모드들은 2개의 카테고리: 머지/스킵 모드 및 AMVP 모드로 분리될 수 있다.
AMVP 모드에서, AMVP 후보 리스트는 서브-블록을 인코딩하기 위해 구성될 수 있다. AMVP 후보 리스트는 서브-블록의 이웃 블록들로부터 선택된 AMVP 후보들의 세트를 포함할 수 있다. HMVP 테이블은 일 예에서 AMVP 모드를 구성하기 위해 사용될 수 있다. 모션 추정은 서브-블록에 대한 모션 정보를 결정하기 위해 수행될 수 있다. 선택된 AMVP 후보와 모션 추정으로부터 초래되는 모션 정보 사이의 차이는 AMVP 후보 리스트 상의 선택된 AMVP 후보에 대한 인덱스와 함께 인코더로부터 디코더로 시그널링될 수 있다. 디코더에서 서브-블록을 디코딩할 때, 원래의 모션 정보는 시그널링된 차이 및 인덱스에 기초하여 복구된다. 일부 예들에서, AMVP 후보 리스트는 서브-블록에 대응하는 공유 머지 리스트로부터 개별적으로 구성된다. 일부 예들에서, AMVP 후보 리스트는 대응하는 공유 머지 리스트의 서브세트일 수 있다. 일부 예들에서, 대응하는 공유 머지 리스트는 AMVP 후보 리스트로서 사용될 수 있다.
표(1500)에서의 머지/스킵 모드는 2개의 코딩 모드 그룹: 그룹 I 및 그룹 II를 포함할 수 있다. 그룹 I는 머지 공유 영역 내의 서브-블록(리프 CU)을 인코딩 또는 디코딩하기 위한 모션 정보로서 공유 머지 리스트 상의 머지 후보를 사용하는 인터 모드들을 포함한다. 그룹 I에서의 인터 모드들의 예들은 정규 머지 모드, CRP 모드 등을 포함할 수 있다. 그룹 I 인터 모드가 머지 공유 영역 내의 서브-블록을 인코딩하기 위해 사용될 때, 공유 머지 리스트 상의 후보는 서브-블록에 대한 예측을 결정하기 위한 모션 정보를 제공하도록 선택될 수 있다. 후속하여, 예측과 서브블록 사이의 차이(잔차)가 코딩되고 송신될 수 있다. 스킵 모드가 이용될 때, 잔차 신호는 생성되거나 송신되지 않는다.
그룹 II는 머지 공유 영역 내의 서브-블록을 인코딩 또는 디코딩하기 위해 공유 머지 리스트 상의 머지 후보에 기초하여 결정된 모션 정보를 사용하는 인터 모드들을 포함한다. 그룹 II 내의 인터 모드들의 예들은 삼각형 파티션 모드, sbTMVP 모드, MMVD 모드 등을 포함할 수 있다. 그룹 II 인터 모드가 공유 머지 리스트를 갖는 머지 공유 영역 내의 서브-블록을 인코딩하기 위해 사용될 때, 모션 정보는 공유 머지 리스트 상의 머지 후보들에 기초하여 구성될 수 있다(예를 들어, 삼각형 파티션 모드). 또는, 공유 머지 리스트 상의 머지 후보는 타겟 블록을 결정하기 위해 사용될 수 있고 타겟 블록 내의 서브-블록들의 모션 정보는 머지 공유 영역 내의 서브-블록을 인코딩하기 위해 획득될 수 있다(예를 들어, sbTMVP 모드). 또는, 공유 머지 리스트 상의 머지 후보는 초기 포인트에 이웃하는 위치들에 걸친 모션 정보에 대한 검색을 용이하게 하기 위해 참조 픽처 상의 초기 포인트를 제공하기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, MMVD). 위의 경우들에서, 결과적인 모션 정보는 공유 머지 리스트 상의 머지 후보들과 상이할 수 있다.
표(1500)의 카테고리화에 기초하여, 실시예에서, 머지 공유 영역 내의 서브-블록이 머지/스킵 모드로 인터 코딩될 때, 서브-블록이 디코딩된 후에 HMVP 테이블 업데이트가 수행되지 않는다. 대조적으로, 머지 공유 영역 내의 서브-블록이 AMVP 모드와 같은 머지/스킵 모드 이외의 코딩 모드로 인터 코딩될 때, 서브-블록을 디코딩하는 것으로부터 초래되는 모션 정보는 HMVP 테이블을 업데이트하기 위해 사용된다.
설명된 바와 같이, 머지/스킵 모드는, 머지 공유 영역 내의 서브-블록을 인코딩 또는 디코딩하기 위해 사용될 때, 공유 머지 리스트에 기초한다. 공유 머지 리스트는 최근에 HMVP 테이블에 이미 포함된 모션 정보를 포함할 수 있다. 머지/스킵 모드로부터 초래되는 모션 정보는 공유 머지 리스트 상의 머지 후보와 동일하거나 유사할 수 있고, 따라서 HMVP 테이블에 이미 포함될 확률이 높을 수 있다. 따라서, HMVP 테이블을 그 정보로 업데이트하는 것은 비효율적일 수 있다.
대조적으로, AMVP 모드에서, 모션 차이가 결정되고 인코딩된다. 따라서, AMVP 모드로부터 초래되는 모션 정보는 (공유 머지 리스트와 유사하거나 상이할 수 있는) AMVP 후보 리스트 상의 AMVP 후보와 상이할 수 있다. 따라서, 모션 정보는 HMVP 테이블에 이미 포함될 확률이 낮다. HMVP 테이블을 모션 정보로 업데이트하는 것이 유익할 수 있다.
다른 실시예에서, 머지 공유 영역 내의 서브-블록이 그룹 I 모드(예를 들어, 정규 머지 모드, 또는 CRP 모드)로 인터 코딩될 때, 어떠한 HMVP 테이블 업데이트도 서브-블록의 모션 정보로 수행되지 않는다. 대조적으로, 머지 공유 영역 내의 서브-블록이 그룹 II 모드 또는 AMVP 모드와 같은 그룹 I 모드 이외의 인터 모드로 인터 코딩될 때, 서브-블록을 디코딩한 것으로부터 초래하는 모션 정보는 HMVP 테이블을 업데이트하기 위해 사용된다.
설명된 바와 같이, 그룹 II 인터 모드는, 머지 공유 영역 내의 서브-블록을 인코딩 또는 디코딩하기 위해 사용될 때, 공유 머지 리스트 상의 머지 후보에 기초하여 서브-블록의 모션 정보를 결정하지만, 결정된 모션 정보는 공유 머지 리스트 상의 머지 후보와 상이할 수 있고, HVMP 테이블에 포함되지 않을 특정 확률을 갖는다. 따라서, 그룹 II 모드로부터 초래되는 모션 정보로 HMVP 테이블을 업데이트하는 것은 특정 시나리오들에서 일부 코딩 이득을 달성할 수 있다.
일부 실시예들에서, 하나의 서브-블록은 HMVP 테이블을 업데이트하기 위한 머지 공유 영역 내의 인터 코딩된 서브-블록들의 세트로부터 선택된다. 예를 들어, 인코딩/디코딩 순서(예를 들어, 래스터 스캔 순서, 지그-재그 순서 등)에 따라 표(1500)에서 인터 예측 모드들로 코딩된, 예를 들어, 복수의 인터 코딩된 서브-블록이 있다. 코딩 순서에 따른 최초(first) 또는 최종(last) 서브-블록은 HMVP 테이블을 업데이트하도록 선택될 수 있다. 다른 인터 코딩된 서브-블록들에 대해, 어떠한 HMVP 테이블 업데이트도 수행되지 않는다. 이러한 방식으로, HMVP 테이블 업데이트 비용이 감소될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 머지 공유 영역을 포함하지 않는 인터 코딩된 블록들에 대해, HMVP 테이블 업데이트는 그 인터 코딩된 블록들의 대응하는 모션 정보로 수행될 수 있다.
도 16은 본 개시의 실시예에 따른 프로세스(1600)를 약술하는 흐름도를 도시한다. 프로세스(1600)는 HMVP 테이블에 기초하여 머지 공유 영역을 디코딩하기 위해 사용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 프로세스(1600)는 단말 디바이스들(210, 220, 230 및 240) 내의 처리 회로, 비디오 디코더(310)의 기능들을 수행하는 처리 회로, 비디오 디코더(410)의 기능들을 수행하는 처리 회로 등과 같은 처리 회로에 의해 실행된다. 일부 실시예들에서, 프로세스(1600)는 소프트웨어 명령어들로 구현되고, 따라서 처리 회로가 소프트웨어 명령어들을 실행할 때, 처리 회로는 프로세스(1600)를 수행한다. 프로세스는 (S1601)에서 시작되어 (S1610)로 진행한다.
(S1610)에서, 복수의 코딩 블록을 포함하는 머지 공유 영역이 수신된다. 예를 들어, 디코더는 픽처로부터 파티셔닝된 코딩 블록들의 비트스트림을 수신할 수 있다. 파싱 스테이지에서, 머지 공유 영역은 크기 임계값에 기초하여 결정될 수 있다.
(S1620)에서, 머지 공유 영역을 디코딩하기 위해 공유 머지 후보 리스트가 구성될 수 있다. HMVP 테이블로부터의 HMVP 후보들이 공유 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다. 공유 머지 후보 리스트는 공간 머지 후보들, 시간 머지 후보들, 쌍별 평균 양방향 예측 후보들 등과 같은 다른 타입들의 머지 후보들을 포함할 수 있다.
(S1630)에서, 공유 머지 후보 리스트에 기초하여 머지 공유 영역이 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 머지 공유 영역 내의 코딩 블록들은 인터 코딩되거나 인트라 코딩될 수 있다. 인터 코딩된 블록들에 대해, 모션 정보는 디코딩 프로세스 동안 결정될 수 있다. 그러나, HMVP 테이블 업데이트 비용을 감소시키기 위해, 모든 인터 코딩된 블록들이 HMVP 업데이트 동작을 초래하지는 않을 것이다.
일 예에서, 머지 공유 영역 내의 블록들을 코딩하기 위해 어떠한 HMVP 업데이트 동작도 수행되지 않는다. 일 예에서, HMVP 테이블을 머지 공유 영역에서의 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트할지는 각자의 코딩 블록을 코딩하기 위해 사용되는 인터 예측 모드의 타입에 의존할 수 있다. 일 예에서, 하나의 코딩 블록(예를 들어, 코딩 순서에 따른 최초 또는 최종 코딩 블록)이 머지 공유 영역 내의 인터 코딩된 블록들로부터 선택될 수 있고, 그 모션 정보는 HMVP 테이블을 업데이트하기 위해 사용될 수 있다. 프로세스(1600)는 (S1699)으로 진행하고, (S1699)에서 종료될 수 있다.
위에서 설명된 기법들은 컴퓨터 판독가능 명령어들을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현되고 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 17은 개시된 주제의 특정 실시예들을 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(1700)을 도시한다.
컴퓨터 소프트웨어는, 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU) 등에 의해, 직접, 또는 해석, 마이크로-코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령어들을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일(compilation), 링킹(linking), 또는 유사한 메커니즘들이 수행될 수 있는 임의의 적합한 머신 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.
명령어들은, 예를 들어, 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게이밍 디바이스, 사물 인터넷 디바이스 등을 포함하여, 다양한 타입의 컴퓨터들 또는 그것의 컴포넌트들 상에서 실행될 수 있다.
컴퓨터 시스템(1700)에 대한 도 17에 도시된 컴포넌트들은 사실상 예시적인 것이고, 본 개시내용의 실시예들을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능성의 범위에 대한 임의의 제한을 암시하도록 의도되지 않는다. 컴포넌트들의 구성이 컴퓨터 시스템(1700)의 예시적인 실시예에서 예시된 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합과 관련하여 임의의 종속성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서도 안 된다.
컴퓨터 시스템(1700)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 입력 디바이스는, 예를 들어, 촉각 입력(예를 들어: 키스트로크, 스와이프, 데이터 글러브 모션), 오디오 입력(예를 들어: 음성, 손뼉), 시각적 입력(예를 들어, 제스처), 후각적 입력(도시되지 않음)을 통한 하나 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 디바이스들은 또한 오디오(예를 들어: 음성, 음악, 주변 사운드), 이미지들(예를 들어: 스캐닝된 이미지들, 스틸 이미지 카메라로부터 획득된 사진 이미지들), 비디오(예를 들어 2차원 비디오, 입체적 비디오를 포함하는 3차원 비디오)와 같은, 인간에 의한 의식적인 입력과 반드시 직접적으로 관련되는 것은 아닌 특정 미디어를 캡처하기 위해 사용될 수 있다.
입력 휴먼 인터페이스 디바이스들은: 키보드(1701), 마우스(1702), 트랙패드(1703), 터치 스크린(1710), 데이터-글러브(도시되지 않음), 조이스틱(1705), 마이크로폰(1706), 스캐너(1707), 카메라(1708) 중 하나 이상(각각의 하나만이 묘사됨)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(1700)은 특정 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들을 또한 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은, 예를 들어, 촉각 출력, 사운드, 광, 및 냄새/맛을 통해 하나 이상의 인간 사용자의 감각들을 자극하고 있을 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은 촉각 출력 디바이스들(예를 들어, 터치-스크린(1710), 데이터-글러브(도시되지 않음), 또는 조이스틱(1705)에 의한 촉각 피드백이지만, 입력 디바이스들로서 역할하지 않는 촉각 피드백 디바이스들도 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스들(예컨대: 스피커들(1709), 헤드폰들(묘사되지 않음)), 시각적 출력 디바이스들(예컨대 CRT 스크린들, LCD 스크린들, 플라즈마 스크린들, OLED 스크린들을 포함하는 스크린들(1710)- 각각은 터치-스크린 입력 능력이 있거나 없고, 각각은 촉각 피드백 능력이 있거나 없고-이들 중 일부는 스테레오그래픽 출력과 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3보다 많은 차원의 출력을 출력할 수 있음 -; 가상 현실 안경(도시되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이들 및 연기 탱크들(도시되지 않음)), 및 프린터들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(1700)은 인간 액세스가능한 저장 디바이스들 및 그것들과 연관된 매체들, 예컨대 CD/DVD 등의 매체(1721)를 갖는 CD/DVD ROM/RW(1720)를 포함하는 광학 매체, 썸-드라이브(1722), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(1723), 테이프 및 플로피 디스크(묘사되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글들(묘사되지 않음)과 같은 특수화된 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스들 등을 또한 포함할 수 있다.
해당 분야에서의 기술자들은 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 용어 "컴퓨터 판독가능 매체(computer readable media)"가 송신 매체들, 반송파들, 또는 다른 일시적 신호들을 포함하지 않는다는 점을 또한 이해할 것이다.
컴퓨터 시스템(1700)은 또한 하나 이상의 통신 네트워크에 대한 인터페이스를 포함할 수 있다. 네트워크들은 예를 들어 무선, 유선, 광학일 수 있다. 네트워크들은 추가로 로컬, 광역, 도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연 허용 등일 수 있다. 네트워크들의 예들은 이더넷과 같은 로컬 영역 네트워크들, 무선 LAN들, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크들, 케이블 TV, 위성 TV, 및 지상파 방송 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크들, CANBus를 포함하는 차량 및 산업 등을 포함한다. 특정 네트워크들은 일반적으로 (예를 들어, 컴퓨터 시스템(1700)의 USB 포트들과 같은) 특정 범용 데이터 포트들 또는 주변 버스들(1749)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터들을 요구한다; 다른 것들은 일반적으로 아래에 설명되는 바와 같은 시스템 버스로의 부착에 의해 컴퓨터 시스템(1700)의 코어에 통합된다(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템으로의 이더넷 인터페이스는 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템으로의 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이들 네트워크들 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(1700)은 다른 엔티티들과 통신할 수 있다. 그러한 통신은 단방향 수신 전용(예를 들어, 브로드캐스트 TV), 단방향 송신 전용(예를 들어, CANbus 대 특정 CANbus 디바이스들), 또는 예를 들어, 로컬 또는 광역 디지털 네트워크들을 사용하는 다른 컴퓨터 시스템들과의 양방향일 수 있다. 위에서 설명된 바와 같은 네트워크들 및 네트워크 인터페이스들 각각에 대해 특정 프로토콜들 및 프로토콜 스택들이 사용될 수 있다.
전술한 휴먼 인터페이스 디바이스들, 인간-액세스가능한 저장 디바이스들, 및 네트워크 인터페이스들은 컴퓨터 시스템(1700)의 코어(1740)에 부착될 수 있다.
코어(1740)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(1741), 그래픽 처리 유닛(GPU)(1742), 필드 프로그래머블 게이트 영역(FPGA)(1743)의 형식으로 특수화된 프로그래머블 처리 유닛들, 특정 태스크들에 대한 하드웨어 가속기들(1744) 등을 포함할 수 있다. 이들 디바이스는, 판독 전용 메모리(ROM)(1745), 랜덤 액세스 메모리(1746), 내부 비-사용자 액세스가능 하드 드라이브들, SSD들 등과 같은 내부 대용량 저장소(1747)와 함께, 시스템 버스(1748)를 통해 연결될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템들에서, 시스템 버스(1748)는 추가적인 CPU들, GPU들 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형식으로 액세스가능할 수 있다. 주변 디바이스들은 코어의 시스템 버스(1748)에 직접, 또는 주변 버스(1749)를 통해 부착될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처들은 PCI, USB 등을 포함한다.
CPU들(1741), GPU들(1742), FPGA들(1743), 및 가속기들(1744)은, 조합하여, 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어들을 실행할 수 있다. 해당 컴퓨터 코드는 ROM(1745) 또는 RAM(1746)에 저장될 수 있다. 과도적인 데이터가 또한 RAM(1746)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는, 예를 들어, 내부 대용량 저장소(1747)에 저장될 수 있다. 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 대한 고속 저장 및 검색은, 하나 이상의 CPU(1741), GPU(1742), 대용량 저장소(1747), ROM(1745), RAM(1746) 등과 밀접하게 연관될 수 있는, 캐시 메모리의 사용을 통해 가능하게 될 수 있다.
컴퓨터 판독가능 매체는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 그 위에 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있거나, 또는 그것들은 컴퓨터 소프트웨어 기술분야의 기술자들에게 잘 알려져 있고 이용가능한 종류의 것일 수 있다.
제한이 아니라 예로서, 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템(1700), 및 구체적으로 코어(1740)는 프로세서(들)(CPU들, GPU들, FPGA, 가속기들 등을 포함함)가 하나 이상의 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 위에 소개된 바와 같은 사용자-액세스가능한 대용량 저장소뿐만 아니라, 코어-내부 대용량 저장소(1747) 또는 ROM(1745)과 같은 비일시적인 본질의 것인 코어(1740)의 특정 저장소와 연관된 매체일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들을 구현하는 소프트웨어가 그러한 디바이스들에 저장되고 코어(1740)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 특정 필요에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(1740) 및 구체적으로 그 내부의 프로세서들(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)로 하여금, RAM(1746)에 저장된 데이터 구조들을 정의하는 것 및 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스들에 따라 그러한 데이터 구조들을 수정하는 것을 포함하여, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하게 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴퓨터 시스템은, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하기 위해 소프트웨어 대신에 또는 그와 함께 동작할 수 있는, 회로(예를 들어: 가속기(1744))에 하드와이어링되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는, 적절한 경우, 로직을 포함할 수 있고, 그 반대도 가능하다. 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 참조는, 적절한 경우, 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(예를 들어 집적 회로(IC)), 또는 실행을 위한 로직을 구현하는 회로, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 본 발명은 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적합한 조합을 포함한다.
부록 A: 두문자어들
ASIC: Application-Specific Integrated Circuit
BMS: benchmark set
CANBus: Controller Area Network Bus
CD: Compact Disc
CPUs: Central Processing Units
CRT: Cathode Ray Tube
CTBs: Coding Tree Blocks
CTUs: Coding Tree Units
CU: Coding Unit
DVD: Digital Video Disc
FPGA: Field Programmable Gate Areas
GOPs: Groups of Pictures
GPUs: Graphics Processing Units
GSM: Global System for Mobile communications
HEVC: High Efficiency Video Coding
HRD: Hypothetical Reference Decoder
IC: Integrated Circuit
JEM: joint exploration model
LAN: Local Area Network
LCD: Liquid-Crystal Display
LTE: Long-Term Evolution
MV: Motion Vector
OLED: Organic Light-Emitting Diode
PBs: Prediction Blocks
PCI: Peripheral Component Interconnect
PLD: Programmable Logic Device
PUs: Prediction Units
RAM: Random Access Memory
ROM: Read-Only Memory
SEI: Supplementary Enhancement Information
SNR: Signal Noise Ratio
SSD: solid-state drive
TUs: Transform Units,
USB: Universal Serial Bus
VUI: Video Usability Information
VVC: versatile video coding
본 개시가 여러 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 개시의 범위 내에 속하는 변경들, 치환들, 및 다양한 대체 균등물들이 존재한다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 기술자들은, 비록 본 명세서에 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만, 본 개시의 원리들을 구현하고 따라서 그것의 진의 및 범위 내에 있는, 다수의 시스템 및 방법들을 고안할 수 있을 것이라는 점이 인정될 것이다.

Claims (14)

  1. 비디오 인코딩 방법으로서,
    복수의 코딩 블록을 포함하는 머지 공유 영역을 수신하는 단계;
    상기 머지 공유 영역에 대한 공유 머지 후보 리스트를 구성하는 단계;
    상기 공유 머지 후보 리스트에 기초하여 상기 머지 공유 영역 내의 현재 인터 코딩된 코딩 블록을 인코딩하는 단계;
    상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록이 정규 머지 모드, 현재 참조 픽처(CRP) 모드, 또는 인트라 블록 카피(IBC) 모드 중 적어도 하나로 인터 코딩되는지에 기초하여 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 이력 기반 모션 벡터 예측(HMVP) 테이블을 업데이트할지를 결정하는 단계; 및
    상기 HMVP 테이블이 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트되는 것으로 결정될 때, 상기 HMVP 테이블을 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록은, 상기 공유 머지 후보 리스트 내의 머지 후보를 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 상기 모션 정보로서 사용하여 인코딩되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록이 상기 정규 머지 모드, 상기 CRP 모드, 또는 상기 IBC 모드 중 적어도 하나로 인터 코딩되는 것에 기초하여 상기 HMVP 테이블을 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트하지 않기로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록은 삼각형 파티션 모드, 서브블록 기반 시간 모션 벡터 예측(sbTMVP) 모드, 또는 MMVD(merge with motion vector difference) 모드 중 적어도 하나로 코딩되는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록이 상기 삼각형 파티션 모드, 상기 sbTMVP 모드, 또는 상기 MMVD 모드 중 적어도 하나로 인터 코딩되는 것에 기초하여 상기 HMVP 테이블을 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트하기로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록이 상기 정규 머지 모드, 상기 CRP 모드, 또는 상기 IBC 모드 중 적어도 하나 이외의 코딩 모드로 인터 코딩된다는 결정에 응답하여, 상기 HMVP 테이블을 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트하기로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 정규 머지 모드, 상기 CRP 모드, 또는 상기 IBC 모드 중 적어도 하나 이외의 코딩 모드는 AMVP(advanced motion vector prediction) 코딩 모드인, 방법.
  7. 비디오 인코딩 장치로서,
    처리 회로를 포함하고, 상기 처리 회로는,
    복수의 코딩 블록을 포함하는 머지 공유 영역을 수신하고;
    상기 머지 공유 영역에 대한 공유 머지 후보 리스트를 구성하고;
    상기 공유 머지 후보 리스트에 기초하여 상기 머지 공유 영역 내의 현재 인터 코딩된 코딩 블록을 인코딩하고;
    상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록이 정규 머지 모드, 현재 참조 픽처(CRP) 모드, 또는 인트라 블록 카피(IBC) 모드 중 적어도 하나로 인터 코딩되는지에 기초하여 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 이력 기반 모션 벡터 예측(HMVP) 테이블을 업데이트할지를 결정하고;
    상기 HMVP 테이블이 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트되는 것으로 결정될 때, 상기 HMVP 테이블을 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트하도록 구성되고,
    상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록은, 상기 공유 머지 후보 리스트 내의 머지 후보를 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 상기 모션 정보로서 사용하여 인코딩되는, 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 처리 회로는, 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록이 상기 정규 머지 모드, 상기 CRP 모드, 또는 상기 IBC 모드 중 적어도 하나로 인터 코딩되는 것에 기초하여 상기 HMVP 테이블을 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트하지 않기로 결정하도록 추가로 구성되는, 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록은 삼각형 파티션 모드, 서브블록 기반 시간 모션 벡터 예측(sbTMVP) 모드, 또는 MMVD(merge with motion vector difference) 모드 중 적어도 하나로 코딩되는, 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 처리 회로는, 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록이 상기 삼각형 파티션 모드, 상기 sbTMVP 모드, 또는 상기 MMVD 모드 중 적어도 하나로 인터 코딩되는 것에 기초하여 상기 HMVP 테이블을 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트하기로 결정하도록 추가로 구성되는, 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 처리 회로는, 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록이 상기 정규 머지 모드, 상기 CRP 모드, 또는 상기 IBC 모드 중 적어도 하나 이외의 코딩 모드로 인터 코딩된다는 결정에 응답하여, 상기 HMVP 테이블을 상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록의 모션 정보로 업데이트하기로 결정하도록 추가로 구성되는, 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 정규 머지 모드, 상기 CRP 모드, 또는 상기 IBC 모드 중 적어도 하나 이외의 코딩 모드는 AMVP(advanced motion vector prediction) 코딩 모드인, 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 현재 인터 코딩된 코딩 블록을 인코딩하기 위해 사용되는 AMVP 후보 리스트는 상기 공유 머지 후보 리스트의 서브세트인, 장치.
  14. 비트스트림을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 비트스트림은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용하여 생성되는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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